Et supermassivt sort hul i næsten rekord opdaget i et sparsomt område i det lokale univers antyder, at disse monsterobjekter muligvis er mere almindelige end engang troet.
Dette computersimulerede billede viser et supermassivt sort hul i kernen af en galakse. Den sorte region i midten repræsenterer det sorte huls begivenhedshorisont, hvor intet lys kan undslippe det massive objekts tyngdekraft. Det sorte huls kraftige tyngdekraft forvrænger rummet omkring det som et funhouse-spejl. Lys fra baggrundsstjerner strækkes og smøres, når stjernerne skummer ved det sorte hul. Billedkredit: NASA, ESA og D. Coe, J. Anderson og R. van der Marel (STScI)
Astronomer afslørede et næsten rekord supermassivt sort hul - der vejer 17 milliarder solskin - i midten af en galakse i et tyndt befolket område i det lokale univers, omkring 200 millioner lysår fra Jorden i retning af stjernebilledet Eridanus.
Opdagelsen antyder, at supermassive sorte huller måske er mere almindelige, end man engang troede, ifølge en undersøgelse offentliggjort 6. april 2016 i tidsskriftet Natur.
Indtil nu er de største supermassive sorte huller - dem med masser, der er ca. 10 milliarder gange større end vores sol - blevet fundet ved kerne i meget store galakser i regioner, der er fyldt med andre store galakser. Den nuværende rekordindehaver, der blev opdaget i Coma Cluster i 2011, tip skalaen til 21 milliarder solmasser og er opført i Guinness Book of World Records.
Den elliptiske galakse NGC 1600 (til venstre) har et meget massivt sort hul med 17 milliarder gange solens masse. I modsætning til andre galakser, hvor der er fundet meget massive sorte huller (som NGC 4889, højre), er det den største af en lille gruppe galakser og ikke i en rig klynge. Billede: © MPE / Gemini Observatory
Det nyligt opdagede sorte hul er i en galakse, NGC 1600, i den modsatte del af himlen fra Coma Cluster i en relativ ørken, sagde lederen for opdagelsesteamet, Chung-Pei Ma, en professor i University of California-Berkeley astronomi, er lederen af opdagelsesteamet. Hun sagde:
Det nyligt opdagede overdimensionerede sorte hul er beliggende i midten af en massiv elliptisk galakse, NGC 1600, beliggende i et kosmisk bagvand, en lille gruppe på 20 galakser eller derover.
Selv om man kan forvente at finde et gigantisk sort hul i en massiv galakse i et overfyldt område af universet - som at løbe hen over en skyskraber på Manhattan - virkede det mindre sandsynligt, at de kunne findes i universets små byer. Ma sagde:
Rige grupper af galakser som Coma Cluster er meget, meget sjældne, men der er ganske mange galakser på størrelse med NGC 1600, der bor i gennemsnitlige galakse-grupper. Så spørgsmålet er nu, 'Er dette spidsen af et isbjerge?' Måske er der meget mere monster sorte huller derude, som ikke bor i en skyskraber på Manhattan, men i en høj bygning et sted i Midwestern sletterne.
Forskerne blev også overrasket over at opdage, at det sorte hul er 10 gange mere massivt, end de havde forudsagt for en galakse af denne masse. Baseret på tidligere undersøgelser af sorte huller, havde astronomer udviklet en sammenhæng mellem et sorte huls masse og massen af dens værtsgalakse centrale bule af stjerner - jo større galakseudbukken, jo forholdsmæssigt mere massivt det sorte hul. Men for galaksen NGC 1600 overskygger det gigantiske sorte hul langt massen af dens relativt sparsomme bule. Ma sagde:
Det ser ud til, at denne relation ikke fungerer særlig godt med ekstremt massive sorte huller; de er en større del af værtsgalakseens masse.
En idé til at forklare det sorte huls monsterstørrelse, siger forskerne, er, at det smeltede sammen med et andet sort hul for længe siden, da galakseinteraktioner var hyppigere. Når to galakser smelter sammen, sættes deres centrale sorte huller ned i kernen i den nye galakse og kredser om hinanden. Stjerner, der falder i nærheden af det binære sorte hul, afhængigt af deres hastighed og bane, kan faktisk frarøbe momentum fra det hvirvlende par og samle op nok hastighed til at flygte fra galakseens kerne. Denne gravitationsinteraktion får de sorte huller langsomt til at bevæge sig tættere sammen og til sidst smelte sammen for at danne et endnu større sort hul. Det supermassive sorte hul fortsætter derefter med at vokse ved at gabble op gas, der er tragtet til kernen ved galakskollisioner. Ma sagde:
For at blive denne enorme ville det sorte hul have haft en meget glupsk fase, hvor det fortærede masser af gas.
De hyppige måltider, der spises af NGC 1600, kan også være grunden til, at galaksen bor i en lille by med få galaktiske naboer. NGC 1600 er den mest dominerende galakse i sin galaktiske gruppe, mindst tre gange lysere end dens naboer. Ma sagde:
Andre grupper som denne har sjældent en så stor lysstyrke mellem de lyseste og den anden lyseste galakser.
Det meste af galaksens gas blev forbrugt for længe siden, da det sorte hul brændte som en strålende kvasar fra materiale, der strømmer ind i det, der blev opvarmet til et glødende plasma. Ma sagde:
Nu er det sorte hul en sovende kæmpe. Den eneste måde vi fandt det på var ved at måle hastigheden af stjerner i nærheden af det, som er stærkt påvirket af tyngdekraften i det sorte hul. Hastighedsmålingerne giver os et skøn over det sorte huls masse.
Nederste linje: Astronomer har fundet et behemoth sort hul på et usandsynligt sted. Astronomer afslørede et næsten rekordbrudt supermassivt sort hul, der vejer 17 milliarder solskin, i midten af en galakse i et tyndt befolket område af universet.Observationer kan indikere, at disse monsterobjekter kan være mere almindelige, end man engang troede.