Hvor gamle sorte huller kan have vokset sig så hurtigt i det tidlige univers

Kunstner

Kunstners indtryk af det aktivt fodrende supermassive sorte hul i midten af ​​galaksen NGC 1068. Det blå materiale repræsenterer gassen, der roterer mod os, mens den røde gas bevæger sig i den modsatte retning. (Billedkredit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)



Forskere har opdaget gasstrømme, der roterer i modsatte retninger omkring et fjernt, supermassivt sort hul. Dette fund giver nye spor om, hvordan sorte huller voksede så hurtigt i det tidlige univers.



Det her supermassivt sort hul ligger i hjertet af spiralgalaksen NGC 1068 eller Messier 77, som ligger cirka 47 millioner lysår fra Jorden. Dette sorte hul er skjult i en tyk donutformet sky af støv og gas.

Ved hjælp af Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile fandt astronomer ud af, at det sorte hul faktisk er omgivet af to mod roterende gasskiver. Den indre skive strækker sig over 2 til 4 lysår og roterer i samme retning som galaksen, mens den ydre skive strækker sig over 4 til 22 lysår og drejer i den modsatte retning, ifølge en erklæring fra ALMA .



'Takket være den spektakulære opløsning af ALMA målte vi bevægelsen af ​​gas i de indre baner omkring det sorte hul,' siger hovedforfatter Violette Impellizzeri, en astronom fra National Radio Astronomy Observatory (NRAO), der arbejder på ALMA, i erklæringen . 'Overraskende fandt vi to gasskiver, der roterede i modsatte retninger.'

Tidligere undersøgelser af NGC 1068 afslørede, at det sorte hul har en monsterlyst. Gas fra området omkring det sorte hul, også kendt som akkretionsskiven, falder ned i det sorte hul, overophedes og kastes derefter tilbage ud i rummet med utrolig høje hastigheder. Denne proces gør det svært for optiske teleskoper at gennemskue området omkring det sorte hul. Gas i kontra-roterende diske menes at være mere ustabil end gas i en enkelt roterende akkretionsskive, ifølge erklæringen. Derfor menes det, at gas i kontraroterende diske hurtigere falder i et sort hul, hvilket kan hjælpe med at forklare, hvordan nogle supermassive sorte huller vokser så hurtigt, sagde Impellizzeri.

Ved hjælp af ALMAs ekstremt dygtige zoomobjektiv kunne astronomer observere den molekylære gas omkring det sorte hul i NGC 1068 i detaljer. cTidligere er modrotation kun blevet observeret i galakser tusinder af lysår væk fra det galaktiske centrum.



Dette ALMA -billede viser to gasskiver, der bevæger sig i modsatte retninger omkring et sort hul i galaksen NGC 1068. Farverne repræsenterer gasens bevægelse: blå er materiale, der bevæger sig mod os, rødt bevæger sig væk. De hvide trekanter viser den accelererede gas, der udvises fra den inderste skive - og danner en tyk, tilslørende sky omkring det sorte hul.

Dette ALMA -billede viser to gasskiver, der bevæger sig i modsatte retninger omkring et sort hul i galaksen NGC 1068. Farverne repræsenterer gasens bevægelse: blå er materiale, der bevæger sig mod os, rødt bevæger sig væk. De hvide trekanter viser den accelererede gas, der udvises fra den inderste skive - og danner en tyk, tilslørende sky omkring det sorte hul.(Billedkredit: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), V. Impellizzeri; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello.)

Men i denne undersøgelse blev modrotationen omkring NGC 1068 set forekomme i en meget mindre skala, kun snesevis af lysår fra det centrale sorte hul, sagde forskerne.



'Vi forventede ikke at se dette, fordi gas falder ned i en sort hul ville normalt dreje rundt om det i kun en retning, 'sagde Impellizzeri. 'Noget må have forstyrret strømmen, fordi det er umuligt for en del af disken at begynde at rotere baglæns helt alene.'

For at forklare den tilbagestående gasstrøm, der observeres i NGC 1068, foreslår astronomerne, at gasskyer kan være faldet ud af værtsgalaksen, eller alternativt kan en lille, forbigående galakse på en modroterende bane fanges i akkretionsskiven, ifølge til erklæringen.

Mens den ydre disk i øjeblikket ser ud til at være i en stabil bane omkring den indre disk, forventer forskerne, at den i sidste ende vil falde ned på den indre disk.

'De roterende gasstrømme vil kollidere og blive ustabile, og diskene vil sandsynligvis falde sammen i en lysende begivenhed, når molekylgassen falder ned i det sorte hul,' medforfatter Jack Gallimore, professor i fysik og astronomi ved Bucknell University i Lewisburg , Pennsylvania, sagde i erklæringen. 'Desværre vil vi ikke være der for at overvære fyrværkeriet.'

Disse fund var offentliggjort 14. oktober i Astrophysical Journal Letters.

  • De største sorte huller i universet dannet på et øjeblik - derefter stoppet
  • Hvor fører sorte huller hen?
  • De mærkeligste sorte huller i universet

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