Hvor gamle sorte hull kan ha vokst så raskt i det tidlige universet

kunstner

Kunstnerens inntrykk av det aktivt materende supermassive sorte hullet i sentrum av galaksen NGC 1068. Det blå materialet representerer gassen som roterer mot oss, mens den røde gassen beveger seg i motsatt retning. (Bildekreditt: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)



Forskere har oppdaget gassstrømmer som roterer i motsatte retninger rundt et fjernt, supermassivt svart hull. Dette funnet gir nye ledetråder om hvordan sorte hull vokste så raskt i det tidlige universet.



Dette supermassivt svart hull ligger i hjertet av spiralgalaksen NGC 1068, eller Messier 77, som ligger omtrent 47 millioner lysår fra jorden. Dette sorte hullet er skjult i en tykk smultringformet sky av støv og gass.

Ved hjelp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile fant astronomer at det sorte hullet faktisk er omgitt av to motroterende gassskiver. Den indre skiven strekker seg over 2 til 4 lysår og roterer i samme retning som galaksen, mens den ytre skiven strekker seg over 4 til 22 lysår og snurrer i motsatt retning, ifølge en uttalelse fra ALMA .



'Takket være den spektakulære oppløsningen til ALMA målte vi bevegelsen av gass i de indre banene rundt det sorte hullet,' sa hovedforfatter Violette Impellizzeri, en astronom fra National Radio Astronomy Observatory (NRAO) som jobber ved ALMA, i uttalelsen. . 'Overraskende fant vi to gassskiver som roterte i motsatte retninger.'

Tidligere studier av NGC 1068 avslørte at det sorte hullet har en monsterlyst. Gass fra området rundt det sorte hullet, også kjent som akkresjonsskiven, faller ned i det sorte hullet, blir overopphetet og kastes deretter tilbake ut i verdensrommet med utrolig høye hastigheter. Denne prosessen gjør det vanskelig for optiske teleskoper å se gjennom området rundt det sorte hullet. Gass i motroterende disker antas å være mer ustabil enn gass i en enkelt roterende akkresjonsskive, ifølge uttalelsen. Derfor antas det at gass i motroterende disker faller raskere ned i et svart hull, noe som kan bidra til å forklare hvordan noen supermassive sorte hull vokser så raskt, sa Impellizzeri.

Ved å bruke ALMAs ekstremt dyktige zoomobjektiv, var astronomer i stand til å observere den molekylære gassen rundt det sorte hullet i NGC 1068 i detalj. cTidligere har motrotasjon bare blitt observert i galakser tusenvis av lysår unna det galaktiske sentrum.



Dette ALMA -bildet viser to gassskiver som beveger seg i motsatte retninger rundt et svart hull i galaksen NGC 1068. Fargene representerer gassens bevegelse: blått er materiale som beveger seg mot oss, rødt beveger seg bort. De hvite trekanter viser den akselererte gassen som blir utvist fra den indre skiven - og danner en tykk, skjulende sky rundt det sorte hullet.

Dette ALMA -bildet viser to gassskiver som beveger seg i motsatte retninger rundt et svart hull i galaksen NGC 1068. Fargene representerer gassens bevegelse: blått er materiale som beveger seg mot oss, rødt beveger seg bort. De hvite trekanter viser den akselererte gassen som blir utvist fra den indre skiven - og danner en tykk, skjulende sky rundt det sorte hullet.(Bildekreditt: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), V. Impellizzeri; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello.)

I denne studien ble imidlertid motrotasjon rundt NGC 1068 sett forekommende i en mye mindre skala, bare titalls lysår fra det sentrale sorte hullet, sa forskerne.



'Vi forventet ikke å se dette fordi gass faller ned i en svart hull ville normalt snurre rundt det i bare en retning, 'sa Impellizzeri. 'Noe må ha forstyrret flyten fordi det er umulig for en del av disken å begynne å rotere bakover helt alene.'

For å forklare tilbakestrømningen av gass observert i NGC 1068, antyder astronomene at gassskyer kan ha falt ut av vertsgalaksen, eller alternativt kan en liten, forbigående galakse på en motroterende bane fanges opp i akkresjonsskiven, ifølge til uttalelsen.

Mens den ytre skiven for øyeblikket ser ut til å være i en stabil bane rundt den indre skiven, forventer forskerne at den til slutt vil falle ned på den indre skiven.

'De roterende gassstrømmene vil kollidere og bli ustabile, og platene vil trolig kollapse i en lysende hendelse når molekylgassen faller ned i det sorte hullet,' medforfatter Jack Gallimore, professor i fysikk og astronomi ved Bucknell University i Lewisburg , Pennsylvania, sa det i uttalelsen. 'Dessverre vil vi ikke være der for å se fyrverkeriet.'

Disse funnene var publisert 14. oktober i Astrophysical Journal Letters.

  • De største sorte hullene i universet dannet på et blunk - deretter stoppet
  • Hvor leder sorte hull?
  • De merkeligste sorte hullene i universet

Følg Samantha Mathewson @Sam_Ashley13 . Følg oss på Twitter @Spacedotcom og på Facebook .