Opdagelse rokker ved teori om altopslugende sorte huller
Hidtil har forskere været overbevist om, at sorte huller bliver aktiveret ved sammenstød mellem galakser. Men den teori holder ikke helt vand, viser nye opdagelser.
Dette billede viser Cosmos-feltet og en række af de nyopdagede aktive galakser med kæmpe sorte huller i midten er markeret med røde kryds. (Foto: CFHT/IAP/Terapix/CNRS/ESO)
Læs også
Læs mere om
Dokumentation
En ny undersøgelse, der kombinerer data fra ESO’s Very Large Telescope og ESA’s XMM-Newton røntgen-rumobservatorium, har givet et meget overraskende resultat. I de seneste 11 milliarder år er størstedelen af de kæmpestore sorte huller i midten af galakserne ikke som hidtil antaget blevet aktiveret af sammensmeltninger af galakser.
I hjertet af de fleste - eller måske alle - store galakser ligger et supertungt sort hul, der er flere millioner eller nogle gange flere milliarder gange tungere end Solen. I mange galakser, herunder vores egen galakse Mælkevejen, er det centrale sorte hul ikke aktivt. Men i nogle galakser, særligt tidligt i Universets historie, får dette centrale monster næring af materiale, der afgiver intens stråling, når det falder ind i det sorte hul.
Aktive galaksekerner afsløres af røntgenstrålingen, der bliver udsendt fra området omkring det sorte hul.
Hvor stammer materialet fra?
Det er et uløst mysterium, hvor materialet kommer fra, der aktiverer et sovende sort hul og starter voldsomme udbrud i de centrale dele af en galakse, så der skabes en aktiv galaksekerne.
Indtil nu har mange astronomer ment, at størstedelen af disse aktive kerner blev tændt, når to galakser smeltede sammen, eller når de passerede tæt forbi hinanden, og det forstyrrede materiale blev til brændstof for det centrale sorte hul. Nu er der imidlertid nye resultater, der peger på, at denne opfattelse kan være forkert i forhold til mange aktive galakser.
600 aktive galakser undersøgt
Astronomen Viola Allevato fra Max-Planck-Instituttet for plasmafysik, har sammen med et internationalt forskerhold fra Cosmos-samarbejdet studeret mere end 600 aktive galakser i detaljer. Disse galakser er samlet på en velundersøgt del af himlen, der kaldes Cosmos-feltet. Dette har et areal, der er omkring ti gange større end fuldmånens og befinder sig i stjernebilledet Sekstanten.
Ikke aktiveret af sammensmeltning
Som forventet fandt astronomerne ud af, at ekstremt klare aktive kerner er sjældne, mens størstedelen af de aktive galakser inden for de seneste 11 milliarder år kun er moderat klare. Men der var også en stor overraskelse: De nye data viser, at langt størsteparten af disse mere almindelige, mindre lysstærke aktive galakser ikke er blevet aktiveret af sammensmeltning af galakser.
Ved studierne blev røntgenstrålingen registreret af ESA’s XMM-Newton rumobservatorium. Galakserne med røntgenstråling blev efterfølgende observeret med ESO’s Very Large Telescope (VLT), der målte afstanden til galakserne. Ud fra denne kombination kunne astronomerne lave et tredimensionelt kort, der viser, hvor de aktive galakser befinder sig.
Det nye kort blev anvendt til at finde ud af, hvordan de aktive galakser er fordelt og sammenlignede dette med teoretiske forudsigelser. Man kunne også se, hvordan fordelingen ændrede sig i takt med, at Universet blev ældre – hele vejen fra omtrent 11 milliarder år siden og næsten op til nutiden.
Overraskende resultat
Astronomerne fandt ud af, at aktive galaksekerner for det meste findes i store, tunge galakser med masser af mørkt stof. Dette kom som en overraskelse, og er ikke i overensstemmelse med de teoretiske forudsigelser. Hvis de fleste aktive kerner var et resultat af sammensmeltninger af og sammenstød mellem galakser, var det forventet, at de ville blive fundet i galakser med moderat masse (omtrent en billion gange tungere end Solen).
Holdet fandt i stedet, at de fleste aktive kerner befinder sig i galakser, der er omkring 20 gange tungere end forudsagt af sammensmeltningsteorierne.
»Disse nye resultater giver os en ny indsigt i, hvordan supertunge sorte huller tager hul på deres måltid. Det ser ud til, at sorte huller normalt bliver fodret af processer i galaksen selv, som for eksempel ustabilitet i skiven og udbrud af stjernedannelse, i modsætning til galaksesammenstød,« siger Viola Alleveto i en pressemeddelelse.
Resultaterne bliver præsenteret i det seneste nummer af tidsskriftet the Astrophysical Journal.






