- En student under grundutbildning vid University of
Massachusetts Amherst har bidragit med ett betydande arbete för förståelsen av tillväxten av stjärnor och svarta hål och hur
detta hänger samman. Denna nya förståelse gör det möjligt för James Webb Space
Telescope (JWST) att mer effektivt ställas in på att söka efter hur galaxer
utvecklas över tid. Astronomer vet att galaxernas utveckling drivs av två processer:
tillväxten av supermassiva svarta hål i galaxers centrum och bildandet av nya
stjärnor.
Hur dessa processer är relaterade till varandra har
förblivit ett mysterium och är en av de frågor som James Webb Space Telescope
(JWST) kommer att försöka besvara. Studenten nämnd ovan har namnet Meredith
Stone och tog examen vid UMass Amhersts astronomiprogram i maj 2022 och hjälpte redan som student forskare att bättre förstå hur det hänger samman.
"Vi vet att galaxer växer, kolliderar och
förändras över tid", säger Stone, som slutförde denna forskning under
ledning av Alexandra Pope, professor i astronomi vid University of
Massachusetts Amherst och seniorförfattare där och skribent till en artikel nyligen
publicerad i The Astrophysical Journal. – Och vi vet även att svarta håls tillväxt
och stjärnbildningen spelar avgörande roller i galaxers utveckling. Vi tror att båda är betydelsefulla tillsammans och reglerar varandra men hittills har det varit väldigt svårt att förstå exakt hur.
En del av anledningen till att det har varit svårt
att studera samspelet mellan svarta hål och stjärnor är att vi inte riktigt kan
se dessa interaktioner eftersom det sker bakom enorma moln av galaktiskt stoft.
"För
galaxer där det aktivt bildas stjärnor kan mer än 90 % av det synliga ljuset
absorberas av damm", säger Pope. Damm absorberar synligt
ljus då det värms upp och även om det mänskliga ögat inte kan se värme kan
infraröda teleskop se den”.
"Vi använde rymdteleskopet Spitzer", säger
Stone som kommer att börja sina forskarstudier i astronomi vid University of
Arizona i höst, "samlat under kampanjen Great Observatories All-sky LIRG
Survey (GOALS) med syftet att se på det infraröda våglängdsområdet i
mittenskalan från några av de ljusaste galaxerna som finns relativt nära
jorden." I synnerhet letade Stone och hennes medförfattare efter särskilda
fingeravtryck från svarta hål och stjärnbildning.
Svårigheten med dessa fingeravtryck är att de är
mycket svaga och nästan omöjliga att skilja från det allmänna bruset i det
infraröda spektrumet. "Vad Meredith gjorde", säger Pope, "är att
kalibrera mätningarna av dessa spårämnen så de blir mer distinkta."
När teamet väl hade dessa mer distinkta
observationer i handen kunde man se att att svarta håls tillväxt resulterar i stjärnbildning
och dessa händelser verkar påverka varandra. Stone kunde till och med beräkna
förhållandet som beskriver hur de två fenomenen har ett sammanhang.
Detta är inte bara en spännande vetenskaplig
prestation, Stones arbete kan nu användas av Webb teleskopets forskare, med dettas oöverträffade tillgång till det mittersta infraröda spektrumljuset kan teleskopet användas
för att se mycket närmre på fenomenen och kanske lösa de frågor som återstår. För även
om Stone och hennes medförfattare inklusive UMass Amherst astronomidoktorand
Jed McKinney, kvantifierade hur svarta hål och stjärnor är kopplade i en galax
förklarar det inte varför de är länkade och hur.
Otroligt
spännande sammankoppling är detta (min anm.) kan svarta hål inte vara endast
det vi tror utan även energigivare för stjärnbildning. Men hur?
Bild NGC 6240 även känd som
sjöstjärnegalaxen (ingår i stjärnbilden Ormbäraren) finns tre supermassiva
svarta hål som dras närmare och närmare varandra. Bild vikipedia. Denna galax ingick i undersökningsmaterialet.
