Fantastisk nyt billede - opnået via et kredsende røntgenobservatorium - viser skiven med gas og støv, der omgiver et supermassivt sort hul, er klumpet og ikke glat.
Spiralgalakse Messier 77, aka NGC 1068, der ligger omkring 45 millioner lysår væk. Hubble-rumteleskopet fandt dette billede af hele galaksen, og NuSTARs højenergi røntgenstråleøjne studerede disken omkring galakas centrale supermassive sorte hul (vist her som en kunstners koncept i det zoomede indstik). Dette aktive sorte hul er omgivet af ekstremt tykke skyer af gas og støv. NuSTAR-data afslørede, at torus for gas og støv, der omgiver det sorte hul, også omtalt som en donut, er mere klumpet end tidligere antaget. Læs mere om dette billede.
I betragtning af moderne astronomer er et supermassivt sort hul i midten af en fjern galakse sandsynligvis omringet af en tyk, doughnutformet disk eller torus af gas og støv. Materialet i disse tori er det, der føder et aktivt sort hul, det vil sige et, der stadig vokser.
Her er et kig indeni en af de tæteste kendte af disse tori, der omgiver det sorte hul i midten af en velundersøgt spiral galakse kaldet NGC 1068 (alias M77), der ligger omkring 47 millioner lysår væk i retning til stjernebilledet Cetus the Whale. Teleskopet, der erhvervede dataene for at skabe denne kunstners koncept, kaldes NuSTAR (NASAs Nuclear Spectroscopic Telescope Array), og det brugte sit røntgenbillede til at kigge inde i disken.
Det har bekræftet, at materialet på disken ikke er glat, men snarere klumpet.
Andrea Marinucci fra Roma Tre-universitetet i Italien er hovedforfatter af papiret, der beskriver denne nye forskning, der er offentliggjort i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. Foruden data fra NuSTAR, anvendte teamet data fra Det Europæiske Rumfartsagenturs rumobservatorium XMM-Newton. Marinucci sagde:
Oprindeligt troede vi, at nogle sorte huller var skjult bag vægge eller skærme af materiale, som ikke kunne ses gennem ...
Det roterende materiale er ikke en enkel, afrundet donut som oprindeligt tænkt, men klumpet.
En NASA-erklæring forklarede:
Donutformede skiver af gas og støv omkring supermassive sorte huller blev først foreslået i midten af 1980'erne for at forklare, hvorfor nogle sorte huller er skjult bag gas og støv, mens andre ikke er det. Tanken er, at donutens orientering i forhold til Jorden påvirker den måde, vi opfatter et sort hul og dets intense stråling på. Hvis donut ses på kant, blokeres det sorte hul. Hvis donut ses på ansigtet, kan det sorte hul og dets omgivende, flammende materialer detekteres. Denne idé omtales som den 'samlede model', fordi den pænt forbinder de forskellige sort hultyper, der kun er baseret på orientering.
I det sidste årti har astronomer fundet antydninger om, at disse donuts ikke er så glatformet som engang troet. De ligner mere mangelfulde, klumpede donuts, som en doughnutbutik muligvis kan smide væk.
Den nye opdagelse er første gang denne klumpiness bliver observeret i en ultratyk doughnut, og understøtter tanken om, at dette fænomen kan være almindeligt. Forskningen er vigtig for at forstå væksten og udviklingen af massive sorte huller og deres vært galakser.
Både NuSTAR og XMM-Newton observerede det supermassive sorte hul i NGC 1068 samtidigt ved to lejligheder mellem 2014 og 2015. Ved en af disse lejligheder i august 2014 observerede NuSTAR en spids i lysstyrke. NuSTAR observerer røntgenstråler i et højere energiområde end XMM-Newton, og, NASA sagde, disse højenergi-røntgenstråler kan unikt gennembore tykke skyer omkring det sorte hul.
Forskerne siger, at spidsen i røntgenstråler med høj energi skyldtes en lysning i tykkelsen af materialet, der indgraver det supermassive sorte hul. Marinucci kommenterede:
Det er som en overskyet dag, når skyerne delvist bevæger sig væk fra solen for at lade mere lys skinne igennem.