eso1631is — Fréttatilkynning

Sveltandi svarthol dregur úr birtu vetrarbrautar

15. september 2016

Hópur stjörnufræðinga sem notaði Very Large Telescope ESO, Hubble geimsjónauka NASA og ESA og Chandra röntgengeimsjónauka NASA hafa leyst ráðgátu um sjaldséðar breytingar á risasvartholi í miðju fjarlægrar vetrarbrautar. Svo virðist sem risasvartholið sé að svelta og fái ekki nægt efni til að gæða sér á til þess að geta lýst upp vetrarbrautina.

Margar vetrarbrautir hafa mjög bjarta kjarna sem knúnir eru áfram af risasvartholum. Fyrir vikið eru þessir kjarnar í „virkum vetrarbrautum“ með björtustu fyrirbærunum í alheiminum. Talið er að kjarnarnir skíni svo skært vegna glóandi heits efnis sem fellur ofan í rsasvarthol við ferli sem kallast aðsóp. Birtan er mjög mismunandi milli virkra vetrarbrauta og skipta stjörnufræðingar þeim þess vegna í nokkra flokka eftir eiginleikum ljóssins sem þær gefa frá sér [1].

Sumar þessara vetrarbrauta breytast sjáanlega á aðeins tíu árum, sem er augnablik á stjarnfræðilegan mælikvarða. Virka vetrarbrautin sem hér um ræðir, Markarian 1018, hefur hins vegar skipt um flokk í tvígang á síðastliðnum fimm árum. Samskonar hegðun hefur sést í örfáum vetrarbrautum til þess en aldrei áður hefur hún verið rannsökuð jafn náið og nú.

Uppgötvun á sérkennilegu eðli Markarian 1018 var gerð fyrir slysni í Close AGN Reference Survey (CARS) samvinnuverkefni ESO og annarra samtaka, þar sem upplýsingum var aflað um 40 nálægar vetrarbrautir með virka kjarna. Mælingar á Markarian 1018 með Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) mælitækinu á Very Large Telescope ESO leiddu í ljós óvæntar breytingar á útgeislun vetrarbrautarinnar.

„Það kom okkur mjög á óvart að sjá svo miklar og sjaldséðar breytingar í Markarian 1018,“ sagði Rebecca McElroy, aðalhöfundur greinar um rannsóknina og doktorsnemi við Sidneyháskóla og ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics (CAASTRO).

Mælingarnar voru gerðar skömmu eftir að vetrarbrautin tók að dofna og gaf það mönnum gott tækifæri til að átta sig á hvernig vetrarbrautir af þessu tagi virka, eins og Bernd Husemann, verkefnisstjóri CARS og aðalhöfundur annarrar tveggja greina um uppgötvunina, útskýrir: „Við vorum heppin að sjá atburðinn aðeins þremur til fjórum árum eftir að birtuminnkunin hófst. Þess vegna gátum við hafið mælingar strax og þannig rannsakað í smáatriðum hvernig aðsópsferli virkra vetrarbrauta fer fram og ekki er unnt að gera öðruvísi.“

Stjörnufræðingarnir nýttu tækifærið til hins ítrasta og settu í forgang að finna út hvaða ferli það var sem olli birtubreytingunum í Markarian 1018. Ýmis stjarnfræðileg fyrirbæri gætu átt sök á því en hægt var að útiloka að svartholið væri að toga til sín og gleypa staka stjörnu [2], sem og að það væri gas sem væri að fara fyrir svarthol [3]. Eftir fyrstu mælingar var ástæða birtubreytinganna enn hulin ráðgáta.

Stjörnufræðingarnir gátu hins vegar aflað gagna með Hubble geimsjónauka NASA og ESA og Chandra röntgengeimsjónauka NASA. Gögnin gerðu þeim kleift að leysa gátuna — svartholið var smám saman að dofna vegna skorts á efni til að gleypa.

„Það er mögulegt að innflæði efnis hafi stöðvast og því sé svartholið svelt,“ sagði Rebecce McElroy. „Ástæðan gæti verið víxlverkun tveggja svarthola.“ Slíkt svartholapar er möguleiki í Markarian 1018 því vetrarbrautin varð til við samruna tveggja vetrarbrauta og líklegt er að í miðjum beggja hafi verið risasvarthol.

Rannsóknir til að skýra ferlin sem breyta útliti virkra vetrarbrauta eins og Markarian 1018 standa enn yfir. „Hópurinn varð að vinna hratt til að finna ástæðu birtubreytinganna á Markarian 1018. Nú standa yfir frekari rannsóknir með sjónaukum ESO og gera þær okkur kleift að kanna sveltandi svarthol og breytingar á virkum vetrarbrautum í smáatriðum,“ sagði Bernd Husemann að lokum.

Skýringar

[1] Dulstirni eru björtustu virku vetrarbrautirnar. Í þeim skín kjarninn miklu skærar en restin af vetrarbrautinni. Seyfert vetrarbrautir eru annar og ekki jafn ofsafenginn hópur. Upphaflega var sú aðferð þróuð að nota birtu á móti útgeislun — graf sem sýnir styrk geislunar á mismunandi bylgjulengdum — til að skilja á milli tveggja gerða Seyfert vetrarbrauta, gerð 1 og gerð 2, en aukaflokkar eins og Seyfert gerð 1,9 hafa síðan verið kynntir til sögunnar.

[2] Slíkir atburðir verða þegar stjarna hættir sér of nærri risasvartholi og rifnar í sundur við þyngdarkraft þess. Afleiðingin er mikil birtuaukning á miðsvæðunum sem dofnar hægt og rólega á nokkrum árum. Birtubreytingarnar í Markarian 1018 reyndust ekki passa við slíkan atburð.

[3] Skygging af völdum gass getur haft áhrif á flokkun virkra vetrarbrauta með því að byrgja sýn á bjartan kjarna vetrarbrautarinnar. Þetta hefur líka áhrif á litróf vetrarbrautar og breytir jafnvel flokkun hennar.

Frekari upplýsingar

Skýrt var frá rannsókninni tveimur greinum: „Mrk 1018 returns to the shadows after 30 years as a Seyfert 1“ og “What is causing Mrk 1018’s return to the shadows after 30 years?“, sem birtast báðar í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.

Í rannsóknarteyminu eru B. Husemann (ESO, Garching, Þýskalandi), T. Urrutia (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Potsdam, Þýskalandi), G. R. Tremblay (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, New Haven, Bandaríkjunum), M. Krumpe (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Potsdam, Þýskalandi), J. Dexter (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Þýskalandi), V. N. Bennert (Physics Department, California Polytechnic State University, Bandaríkjunum), G. Busch (I. Physikalisches Institut, Universität zu Köln, Þýskalandi), F. Combes (LERMA, Observatoire de Paris, Frakklandi), S. M. Croom (Sydney Institute for Astronomy, Sydney, Australia & ARC Centre of Excellence for All-sky Astrophysics), T. A. Davis (School of Physics & Astronomy, Cardiff University, Bretlandi) A. Eckart (I. Physikalisches Institut Universität zu Köln, Þýskalandi; Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Þýskalandi), R. E. McElroy (Sydney Institute for Astronomy, Sydney, Ástralíu & ARC Centre of Excellence for All-sky Astrophysics), M. Pérez-Torres (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Spáni), M. Powell (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, New Haven, Bandaríkjunum) og J. Scharwächter (Gemini Observatory, Northern Operations Center, Hawaii, Bandaríkjunum).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Bernd Husemann
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6750
Tölvupóstur: bhuseman@eso.org

Rebecca McElroy
University of Sydney
Sydney, Australia
Sími: +61 421 882 513
Tölvupóstur: rebecca.mcelroy@sydney.edu.au

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

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1631.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1631is
Nafn:Markarian 1018
Tegund:Local Universe : Galaxy : Activity : AGN : Seyfert
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2016A&A...593L...8M

Myndir

The active galaxy Markarian 1018
The active galaxy Markarian 1018
texti aðeins á ensku
The sky around the active galaxy Markarian 1018
The sky around the active galaxy Markarian 1018
texti aðeins á ensku
The location of the galaxy Markarian 1018 in the constellation of Cetus
The location of the galaxy Markarian 1018 in the constellation of Cetus
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Zooming in on the unusual active galaxy Markarian 1018
Zooming in on the unusual active galaxy Markarian 1018
texti aðeins á ensku

Sjá einnig