eso1725is — Fréttatilkynning

Risasvarthol nærast á geimmarglyttum

MUSE mælitæki ESO á VLT uppgötvar nýja leið til að næra svarthol

16. ágúst 2017

Mælingar Very Large Telescope ESO á „Marglyttuþokum“ hafa leitt í ljós áður óþekkta aðferð til að næra risasvarthol. Útlit er fyrir að ferlið sem þarf til að mynda gasþræðina og stjörnurnar sem þessar óvenjulegu vetrarbrautir draga nafn sitt af, geri gasi líka kleift að berast inn til miðsvæða vetrarbrauta og næra svartholin sem þar lúra og valda því að þær skína sérstaklega skært. Niðurstöðurnar eru birtar í tímaritinu Nature í dag.

Hópur vísindamanna undir forystu ítalskra stjörnufræðinga notuðu MUSE (Mulit-Unit Spectroscopic Explorer) mælitækið á Very Large Telescope í Paranal stjörnustöð ESO í Chile til að rannsaka hvernig gas getur hrifsast út úr vetrarbrautum. Störnufræðingarnir beindu sjónum sínum að svokölluðum marglyttuþokum í nálægum vetrarbrautaþyrpingum. Þær draga nafn sitt af einstaklega löngum efnisþráðum sem liggja marga tugi þúsunda ljósára út fyrir skífu vetrarbrautanna [1][2].

Þræðirnir í marglyttuþokunum verða til við ferli sem kallast vindþrýstingur. Sameiginlegur þyngdarkraftur vetrarbrautanna veldur því að þær falla á miklum hraða inn í vetrarbrautaþyrpingar, þar sem þær verða fyrir heitu og þéttu gasi sem verkar eins og vindur sem hrifsar gas út úr skífu vetrarbrautarinnar og veldur stjörnumyndunarhrinu í þeim.

Sex af sjö marglyttuþokunum í rannsókninni reyndust hýsa risasvarthol í miðjunni sem nærist á gasinu í kring [2]. Þetta er hlutfall svarthola sem eru að gleypa gas var óvenju hátt því almennt er hlutfallið minna en ein af hverjum tíu.

„Engar spár gera ráð fyrir þessum sterku tengslum milli vindþrýstingsins og virkra vetrarbrauta,“ sagði Bianca Poggianti, umsjónarmaður rannsóknarinnar, við INAF-Astronomical Observatory of Padova á Ítalíu. „Svo virðist sem svartholin í miðjunni fái til sín efni vegna þess að hluti gassins berst inn til miðjunnar í stað þess að hrifsast út úr henni.“

Það hefur lengi verið óvíst hvers vegna aðeins lítill hluti risasvarthola í miðju vetrarbrauta eru virk. Risasvarthol eru í næstum öllum vetrarbrautum, svo hvers vegna draga aðeins fáein til sín gas sem skín svo skært? Niðurstöðurnar benda til þess að áður óþekkt ferli eigi sök á því hvernnig svartholin nærast.

„Mælingar MUSE benda til ferlis sem við vitum ekki að áður, að gas streymi að svartholinu úr nágrennn þess. Niðurstöðurnar eru mikilvægar vegna þess að þær gefa okkur nýtt púsl í sambandið á milli risasvarthola og hýsivetrarbrauta þeirra sem við vitum ekki mikið um,“ sagði Yara Jaffé hjá ESO, sem lagði sitt af mörkum til rannsóknarinnar, um mikilvægi rannsóknarinnar.

Mælingarnar eru hluti af mun viðameiri rannsókn á aragrúa marglyttuþoka sem nú stendur yfir.

„Þegar rannsókninni lýkur mun hún sýna hversu margar og hvaða gasríku vetrarbrautir eru að falla inn í vetrarbrautaþyrpingar á skeiiði aukinnar virkni í kjarna þeirra,“ segir Poggianti. „Það hefur lengi verið ráðgáta í stjörnufræði að útskýra hvernig vetrarbrautir myndast og breytast í alheimi sem er stöðugt að þenjast út og þróast. Marglyttuþokur gegna mikilvægu hlutverki til að skilja þróun vetrarbrauta því þær eru vetrarbrautir á miklu umbreytingaskeiði.“

Skýringar

[1] Hingað til hafa um 400 marglyttuþokur fundist.

[2] Niðurstöðurnar eru hluti af verkefni sem kallast GASP (GAs Stripping Phenomena in galaxies with MUSE) sem er öndvegisverkefni ESO og miðar að því að rannsaka hvar, hvernig og hvers vegna gas getur horfið úr vetrarbrautum. GASP er að safna djúpum og nákvæmum gögnum með MUSE af 114 vetrarbrautum í ýmsu umhverfi en sjónum er sér í lagi beint að marglyttuþokum. Mælingar standa yfir.

[3] Allt bendir til þess að í miðju flestra, ef ekki allra, vetrarbrauta sé risasvarthol milli nokkrar milljónir upp í nokkra milljarða sólmassa. Efni sem fellur að svartholi gefur frá sér gríðarmikla rafsegulgeislun svo til verða einhver orkuríkustu fyrirbærin í alheiminum: Virkir vetrarbrautakjarnar.

[4] Stjörnufræðingarnir eru líka að kanna þá skýringu að virkir vetrarbrautakjarnar leggi sitt af mörkum við að hrifsa gas úr vetrarbrautum, en hún er talin ólíklegri. Marglyttuþokurnar eru á svæðum innan í vetrarbrautaþyrpingum þar sem heita, þéta gasið í miðgeimsefninu er sérstaklega líklegt til að skapa langa efnisþræði vetrarbrautar og dregur úr líkum þess að þær verði til vegna virks vetrarbrautakjarna. Þess vegna eru sterkari sönnunargögn fyrir víð vindþrýstingur knýi virka vetrarbrautakjarna en ekki öfugt.

Frekari upplýsingar

Rannsóknin var kynnt í greininni „Ram Pressure Feeding Supermassive Black Holes“ eftir B. Poggianti o.fl., sem birtist í tímaritinu Nature hinn 17. ágúst 2017.

Í rannsóknarteyminu eru B. Poggianti (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Ítalíu), Y. Jaffé (ESO, Chile), A. Moretti (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Ítalíu), M. Gullieuszik (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Ítalíu), M. Radovich (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Ítalíu), S. Tonnesen (Carnegie Observatory, Bandaríkjunum), J. Fritz (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Mexíkó), D. Bettoni (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Ítalíu), B. Vulcani (University of Melbourne, Ástralíu; INAF-Astronomical Observatory of Padova, Ítalíu), G. Fasano (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Ítalíu), C. Bellhouse (University of Birmingham, Bretlandi; ESO, Chile), G. Hau (ESO, Chile) og A. Omizzolo (Vatican Observatory, Vatikaninu).

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, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

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

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

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 eso1725.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1725is
Nafn:Galaxies, Galaxy cluster
Tegund:Local Universe : Galaxy
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2017Natur.548..304P

Myndir

Example of a jellyfish galaxy
Example of a jellyfish galaxy
texti aðeins á ensku
Example of a jellyfish galaxy
Example of a jellyfish galaxy
texti aðeins á ensku
Visualisation of MUSE view of Jellyfish Galaxy
Visualisation of MUSE view of Jellyfish Galaxy
texti aðeins á ensku
Example of a jellyfish galaxy
Example of a jellyfish galaxy
texti aðeins á ensku

Myndskeið

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

Sjá einnig