eso1618nb — Pressemelding

Sort hull fôres med kalde intergalaktiske gasskyer

8. juni 2016

Et internasjonalt astronomteam har ved hjelp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) observert et kosmisk værfenomen man aldri har sett tidligere: En gruppe gigantiske intergalaktiske gasskyer regner ned på det supermassive sorte hullet i sentrum av en enorm galakse som befinner seg en milliard lysår fra Jorda. Studien publiseres i tidsskriftet Nature 9. juni 2016.

De nye observasjonene med ALMA gir forskere det første direkte bevis på at kalde, tette skyer kan dannes fra varm intergalaktisk gass og trekkes inn mot en galakse og deretter ende opp som mat for dens sentrale supermassive sorte hull. Funnet endrer dessuten astronomers syn på hvordan supermassive sorte hull spiser seg større.

Tidligere antok man at det supermassive sorte hullet i de største galaksene sakte, men sikkert fikk tilført en jevn strøm av varm ionisert gass fra galaksens omsluttende halo. Prosessen kalles akkresjon. De nye ALMA-dataene viser at når de intergalaktiske værforholdene ligger til rette, kan disse enorme sorte hullene også meske seg med klumpete og mer kaotisk nedfall av gigantiske skyer bestående av svært kald molekylær gass.

«Denne oppførselen har de senere år blitt forutsagt av teoretiske modeller. Nå har vi fått et av de første utvetydige observasjonelle bevis på at et supermassivt sort hull fôres med  kaotisk, kaldt ‘regn’,» sier Grant Tremblay, hovedforfatteren av forskningsartikkelen. Tremblay er tidligere fellow ved ESO og jobber nå som astronom ved Yale-universitetet i New Haven i den amerikanske delstaten Connecticut. «Det er spennende å tenke på at det vi observerer faktisk kan være et regnskyll av galaktiske proporsjoner som mater et sort hull på rundt 300 millioner ganger Solas masse.»

Tremblay og teamet tok i bruk ALMA for å undersøke Abell 2597, en uvanlig lyssterk hop med omkring 50 galakser. Avstanden fra Jorda er hele en milliard lysår. I midten av hopen ligger en massiv elliptisk galakse som på engelsk har fått det beskrivende navnet Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy. I rommet mellom galaksene finnes en diffus atmosfære av varm ionisert gass, som tidligere er blitt observert med NASAs røntgenobservatorium Chandra.

«Denne svært, svært varme gassen mellom galaksene kan avkjøles raskt og kondensere, omtrent på samme måte som varm, fuktig luft i Jordas atmosfære gir oppgav til regnskyer og nedbør,» forteller Tremblay. «De nydannede kalde skyene regner så ned på galaksene, der de utløser stjernedannelse og forsyner de glupske supermassive sorte hullene med ferskt materiale.»

Det var nettopp dette forskerne oppdaget nær sentrum av den store galaksen i Abell 2597: Tre massive klumper eller skyer av kald gass suser inn mot det supermassive sorte hullet i galaksekjernen med en hastighet på rundt en million kilometer i timen. Hver gassky har en utstrekning på flere titalls lysår og inneholder materiale tilsvarende en million soler.

Vanligvis er objekter av denne størrelsen vanskelige å observere i så store avstander som det er snakk om her, selv med ALMAs utrolige oppløsningsevne. Skyene ble imidlertid identifisert fordi de kaster milliarder av lysår lange «skygger» mot Jorda [1].

Ytterligere data fra Very Long Baseline Array indikerer at gasskyene som ALMA observerte, befinner seg kun ca. 300 lysår fra det sorte hullet i galaksekjernen. De er med andre ord like ved å bli fortært.

Selv om ALMA bare klarte å avdekke tre skyer av kald gass nær det sorte hullet, tror astronomene det kan finnes tusenvis andre i nærheten. I så fall kan det sorte hullet se fram til vedvarende «regnbyger» som vil holde aktiviteten gående i lang tid framover.

Astronomene planlegger nå å bruke ALMA for å lete etter disse regnskyllene i andre galakser. De ønsker å få klarhet i om dette kosmiske værfenomenet er like vanlig som dagens teorier tilsier at det burde være.

Fotnoter

[1] Skyggene dannes når de ugjennomsiktige gasskyene blokkerer deler av den kraftige bakgrunnsstrålingen som sendes ut på millimeterlange bølgelengder av elektroner som spiralerer rundt magnetiske feltlinjer svært nær det supermassive sorte hullet.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Nature 9. juni 2016: «Cold, clumpy accretion onto an active supermassive black hole» av Grant R. Tremblay et al.

Forskerteamet består av Grant R. Tremblay (Yale University, New Haven, Connecticut, USA; ESO, Garching, Tyskland), J. B. Raymond Oonk (ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy, Dwingeloo, Nederland; Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, Nederland), Françoise Combes (LERMA, Observatoire de Paris, PSL Research University, College de France, CNRS, Sorbonne University, Paris, Frankrike), Philippe Salomé (LERMA, Observatoire de Paris, PSL Research University, College de France, CNRS, Sorbonne University, Paris, Frankrike), Christopher O’Dea (University of Manitoba, Winnipeg, Canada; Rochester Institute of Technology, Rochester, New York, USA), Stefi A. Baum (University of Manitoba, Winnipeg, Canada; Rochester Institute of Technology, Rochester, New York, USA), G. Mark Voit (Michigan State University, East Lansing, Michigan, USA), Megan Donahue (Michigan State University, East Lansing, Michigan, USA), Brian R. McNamara (Waterloo University, Waterloo, Ontario, Canada), Timothy A. Davis (Cardiff University, Cardiff, Storbritannia; ESO, Garching, Tyskland), Michael A. McDonald (Kavli Institute for Astrophysics & Space Research, MIT, Cambridge, Massachusetts, USA), Alastair C. Edge (Durham University, Durham, Storbritannia), Tracy E. Clarke (Naval Research Laboratory Remote Sensing Division, Washington DC, USA), Roberto Galván-Madrid (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, UNAM, Morelia, Michoacan, Mexico; ESO, Garching, Tyskland), Malcolm N. Bremer (University of Bristol, Bristol, Storbritannia), Louise O. V. Edwards (Yale University, New Haven, Connecticut, USA), Andrew C. Fabian (Institute of Astronomy, Cambridge University, Cambridge, Storbritannia), Stephen Hamer (LERMA, Observatoire de Paris, PSL Research University, College de France, CNRS, Sorbonne University, Paris, Frankrike), Yuan Li (University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, USA), Anaëlle Maury (Laboratoire AIMParis-Saclay, CEA/DSM/Irfu CNRS, University Paris Diderot, CE-Saclay, Gif-sur-Yvette, Frankrike), Helen Russell (Institute of Astronomy, Cambridge University, Cambridge, Storbritannia), Alice C. Quillen (University of Rochester, Rochester, New York, USA), C. Megan Urry (Yale University, New Haven, Connecticut, USA), Jeremy S. Sanders (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching bei München, Tyskland) og Michael Wise (ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy, Dwingeloo, Nederland).

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) er et internasjonalt samarbeid mellom ESO, det amerikanske National Science Foundation (NSF), National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan samt vertsnasjonen Chile. ALMA finansieres av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av NSF i samarbeid med National Research Council (NRC) i Canada og National Science Council (NSC) i Taiwan, og av NINS i samarbeid med Academia Sinica (AS) i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Byggingen og driften av ALMA ledes av ESO på vegne av organisasjonens medlemsland, av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som styres av Associated Universities Inc. (AUI), på vegne av Nord-Amerika, og av National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) på vegne av Øst-Asia. Joint ALMA Observatory (JAO) står for den overordnede ledelse og administrasjon av byggefasen, oppstart og drift av ALMA.

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Grant Tremblay
Yale University
New Haven, Connecticut, USA
Tlf.: +1 207 504 4862
E-post: grant.tremblay@yale.edu

Francoise Combes
LERMA, Paris Observatory
France
E-post: francoise.combes@obspm.fr

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1618 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1618nb
Navn:Abell 2597
Type:Local Universe : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016Natur.534..218T

Bilder

Kunstnerisk framstilling av kaldt, intergalaktisk «regn»
Kunstnerisk framstilling av kaldt, intergalaktisk «regn»
Kunstnerisk framstilling av kaldt, intergalaktisk «regn»
Kunstnerisk framstilling av kaldt, intergalaktisk «regn»
Sammensatt bilde av Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy
Sammensatt bilde av Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy

Videoer

Kunstnerisk framstilling av kaldt, intergalaktisk «regn»
Kunstnerisk framstilling av kaldt, intergalaktisk «regn»

Se også