eso1725fi — Tutkimustiedote

Supermassiivinen musta aukko hotkii kosmista meduusaa

ESO:n MUSE-havaintolaite VLT-teleskoopilla löysi uuden tavan syöttää mustia aukkoja

16. elokuuta 2017

ESO:n VLT-teleskoopilla tehdyt havainnot meduusagalakseista ovat paljastaneet aikaisemmin tuntemattoman tavan syöttää supermassiivisia mustia aukkoja. Vaikuttaa siltä, että näille galakseille niiden lempinimen antavien kaasusta ja vastasyntyneistä tähdistä muodostuneiden lonkeroiden muodostumismekanismi saa myös mahdolliseksi kaasun kulkeutua galaksien keskusosiin syöttäen kunkin ytimessä piilottelevaa mustaa aukkoa ja saaden sen loistamaan kirkkaana. TUlokset ilmestyvät tänään julkaisusarjassa Nature.

Italialaisten johtama tähtitieteilijäryhmä käytti ESO:n Paranalin observatoriolla Chilessä sijaitsevan VLT-teleskoopin (Very Large Telescope) MUSE-havaintolaitetta tutkiakseen kuinka kaasua voidaan poistaa galakseista. He keskittyivät meduusagalaksien ääriesimerkkeihin läheisissä galaksijoukoissa. Nämä galaksit ovat saaneet nimensä silmiinpistävistä, pitkistä "materialonkeroista", jotka ulottuvat kymmeniä tuhansia valovuosia ulos galaksien kiekoista [1] [2].

Meduusagalaksien lonkerot muodostuvat galaksijoukoissa iskupaineen riistoprosessin kautta. Niiden keskinäinen vetovoimavaikutus saa galaksit syöksymään suurilla nopeuksilla galaksijoukkoihin, joissa ne kohtaavat kuuman, tiheän kaasun, joka rajun tuulen tavoin pakottaa kaasuvirtaukset ulos galaksin kiekosta ja saavat niissä aikaan tähtiryöpyn.

Tutkituista seitsemästä meduusagalaksista kuuden keskustassa todettiin supermassiivinen musta aukko, joka ahmii ympäröivää kaasua [3]. Tämä osuus on odottamattoman suuri. Yleisesti galakseissa suhde on alle yksi kymmenestä.

"Tätä vahvaa sidosta iskupaineriiston ja aktiivisten galaksiytimien välillä ei odotettu eikä sitä ole raportoitu koskaan ennen," sanoi ryhmänjohtaja Bianca Poggianti italialaisesta tutkimuslaitoksesta INAF-Osservatorio Astronomico di Padova. "Vaikuttaa siltä, että keskustan mustaa aukkoa syöttää kaasu, joka pääsee galaksin keskustaan sen sijasta, että se poistuisi galaksista." [4]

Jo pitkään on pohdittu sitä, miksi vain pieni osa galaksien keskustojen supermassiivisista mustista aukoista on aktiivisia. Lähes kaikissa galakseissa on supermassiivinen musta aukko, joten miksi vain joillakin on materiakertymä ja ne loistavat kirkkaina? Nämä tulokset paljastavat aikaisemmin tuntemattoman mekanismin, joka voi syöttää mustia aukkoja.

Tutkimusjulkaisun kirjoittamiseen osallistunut ESO:n tutkija Yara Jaffé selittää merkittävyyttä: "Nämä MUSE:n havainnot antavat ymmärtää, että on olemassa uusi mekanismi, joka ohjaa kaasua mustan aukon ympäristöön. Tämä tulos on tärkeä, koska se tarjoaa uuden palapelipalan huonosti ymmärrettyihin yhteyksiin supermassiivisten mustien aukkojen ja niiden emogalaksien välillä."

Nämä havainnot ovat osa paljon kattavampaa, meneillään olevaa tutkimusta lukuisista meduusagalakseista.

"Tämä kartoitus paljastaa valmistuessaan moniko ja mitkä runsaskaasuiset joukkoihin saapuvat galaksit käyvät läpi lisääntyneen aktiivisuuden jakson ytimissään," päättää Poggianti. Tähtitieteen pitkäkestoinen arvoitus on ollut ymmärtää kuinka galaksit muodostuvat ja muuttavat meidän laajenevaa ja kehittyvää maailmankaikkeuttamme. Meduusagalaksit ovat avain galaksien evoluution ymmärtämiseen sillä ne ovat keskellä dramaattista muutosta kiinni saatuja galakseja.

Lisähuomiot

[1] Tähän mennessä on havaittu vain hieman yli 400 meduusagalaksiehdokasta.

[2] Tulokset tuotettiin osana havainto-ohjelmaa, joka tunnetaan nimellä GASP (GAs Stripping Phenomena in galaxies with MUSE), joka on ESO Large Programme. Sen tarkoitus on tutkia missä, milloin ja miksi kaasu poistuu galakseista. GASP taltioi syvää ja yksityiskohtaista MUSE-aineistoa 114 galaksista eri ympäristöissä, erityisesti tähdäten meduusagalakseihin. Havainnointi on par'aikaa käynnissä.

[3] On selvästi osoitettu, että lähes jokaisella, jos ei peräti jok'ikisellä galaksilla on keskustassaan supermassiivinen musta aukko, jonka massa on muutamasta miljoonasta useisiin miljardeihin Auringon massaa. Kun musta aukko imee materiaa ympäristöstään, se säteilee sähkömagneettista säteilyä ja saa aikaan joitakin suurienergiaisimmista ilmiöistä: aktiiviset galaksiytimet (active galactic nuclei, AGN).

[4] Tutkimusryhmä tutki myös vaihtoehtoista selitystä, jonka mukaan keskustan AGN-aktiivisuus myötävaikuttaa galaksien kaasun riistoon, mutta päätteli sen vähemmän todennäköiseksi. Galaksijoukkojen sisällä meduusagalaksit sijaitsevat vyöhykkeellä, jolla galaksienvälisen aineen kuuma ja tiheä kaasu muodostaa erityisen todennäköisesti galaksin pitkät lonkerot vähentäen mahdollisuutta, että ne olisivat AGN-aktiivisuuden tulosta. On siten vahvaa todistusaineistoa, että iskupaine saa aikaan AGN:t eikä päinvastoin.

Lisätietoa

Tätä tutkimusta on esitelty tutkimusjulkaisussa "Ram Pressure Feeding Supermassive Black Holes", jonka kirjoittivat B. Poggianti et al. Julkaisu ilmestyy julkaisusarjassa Nature 17. elokuuta 2017.

Tutkimusryhmään kuuluvat B. Poggianti (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), Y. Jaffé (ESO, Chile), A. Moretti (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), M. Gullieuszik (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), M. Radovich (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), S. Tonnesen (Carnegie Observatory, USA), J. Fritz (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Meksiko), D. Bettoni (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), B. Vulcani (University of Melbourne, Australia; INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), G. Fasano (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), C. Bellhouse (University of Birmingham, Iso-Britannia; ESO, Chile), G. Hau (ESO, Chile) ja A. Omizzolo (Vatikaanin observatorio, Vatikaanin kaupunkivaltio).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on yksi maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, ALMA-teleskoopin pääyhteistyökumppaneista. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista ELT -teleskooppia (Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

Yhteystiedot

Rami Rekola
Tuorlan observatorio
Piikkiö, Finland
Sähköposti: rareko@utu.fi

Pasi Nurmi
Tuorlan Observatorio
Piikkiö, Finland
Matkapuhelin: +358 440 121 971

Bianca Poggianti
INAF-Astronomical Observatory of Padova
Padova, Italy
Puh.: +39 340 7448663
Sähköposti: bianca.poggianti@oapd.inaf.it

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso1725.

Tiedotteesta

Tiedote nr.:eso1725fi
Nimi:Galaxies, Galaxy cluster
Tyyppi:Local Universe : Galaxy
Facility:Very Large Telescope
Science data:2017Natur.548..304P

Kuvat

Example of a jellyfish galaxy
Example of a jellyfish galaxy
Englanniksi
Example of a jellyfish galaxy
Example of a jellyfish galaxy
Englanniksi
Visualisation of MUSE view of Jellyfish Galaxy
Visualisation of MUSE view of Jellyfish Galaxy
Englanniksi
Example of a jellyfish galaxy
Example of a jellyfish galaxy
Englanniksi

Videot

ESOcast 122 Light: Supermassive Black Holes Feed on Cosmic Jellyfish (4K UHD)
ESOcast 122 Light: Supermassive Black Holes Feed on Cosmic Jellyfish (4K UHD)
Englanniksi
Visualisation of galaxy undergoing ram pressure stripping
Visualisation of galaxy undergoing ram pressure stripping
Englanniksi
Artist's impression of ram pressure stripping
Artist's impression of ram pressure stripping
Englanniksi
Visualisation of a galaxy undergoing ram pressure stripping
Visualisation of a galaxy undergoing ram pressure stripping
Englanniksi

Katso myös