Bild https://www.caltech.edu Bilden togs av Europas radioteleskop LOFAR
(LOw Frequency ARray) och visar det längsta kända paret av jetstrålar från ett
svart hål. Jetsystemet har fått smeknamnet Porphyrion efter en grekisk jätte
av medupptäckaren Aivin Gast vid University of Oxford sträcker sig över 23
miljoner ljusår ut från hålet vilket motsvarar 140 galaxer av Vintergatans
storlek uppradade längs med varandra. Galaxen som hyser det supermassiva
svarta hålet finns 7,5 miljarder ljusår bort och ses som en liten prick i
mitten av bilden. Den största klotiknande strukturen nära mitten är ett separat
mindre jetstrålsystem. Den relativa storleken på vår galax (i bildens skala)Vintergatan ses i det
nedre, högra hörnet.
Källa: LOFAR Collaboration / Martijn Oei (Caltech)
Jetsystemet Porphyrion (de två jetstrålarnas beteckning) är det största systemet av detta slag som hittills upptäckts under kartläggningen av universums jetstrålar som har sitt ursprung från svarta hål. Ett antal av mer än 10 000 ljussvaga megastrukturer har upptäckts därute. Men just denna population av gigantiska jetstrålar upptäcktes med hjälp av Europas radioteleskop LOFAR (LOwFrequency ARray).
Redan 2018 började Martijn Oei, postdoktor vid Caltech och huvudförfattare till en artikel i Nature med titeln "The Milky Way would be a little dot in these two giant eruptions." knuten till Leidenobservatoriet i Nederländerna och hans kollegor använda LOFAR för att studera jetstrålar i rumden då inte från svarta hål utan det kosmiska nät av strimmiga filament som korsar rymden mellan galaxerna. När teamet inspekterade bilderna för att hitta de svaga filamenten började de lägga märke till flera påfallande långa jetstrålesystem som de sedan förstod kom från svarta hål i galaxer därute.
För att systematiskt söka efter fler oupptäckta
jetstrålar inspekterade teamet bilderna och använde även maskininlärningsverktyg
för att skanna bilderna efter fler jetstrålar och tog även hjälp av
medborgarforskare runt om i världen för att analysera bilderna. Frågan var hur jetstrålar
kan sträcka sig så långt bortom sina galaxer utan att destabiliseras (upplösas).
– Martijns arbete har visat att det inte är något speciellt med miljöerna kring dessa jättelika källor (svarta hål) som gör
att dessa strålar blir så långa, beskriver Hardcastle, som är expert på fysiken
bakom jetstrålar från svarta hål. – Min tolkning är att vi behöver en ovanligt
långlivad och stabil ackretionshändelse runt det centrala, supermassiva svarta
hålet för att det ska kunna vara aktivt under så lång tid – ungefär en miljard
år – och för att säkerställa att jetstrålarna fortsätter att peka i samma
riktning under hela den tiden. Det vi lär oss av det stora antalet i universum av långa
jetstrålar är att fenomenet måste vara en relativt vanlig företeelse.
Forskarlaget använde W. M. Keck-observatoriet på Hawaii för att visa att Porphyrion finns 7,5 miljarder ljusår från jorden. "Fram tills nu har dessa gigantiska jetsystem sett ut att vara ett fenomen i närliggande universum", beskriver Oei. "Om avlägsna jetstrålar som dessa kan nå samma skala som den kosmiska väven https://sv.wikipedia.org/wiki/Galaxfilament kan varje plats i universum ha påverkats av svarta håls aktivitet någon gång i tiden", beskriver Oei.
Observationerna från Keckobservatoriet avslöjade även att
Porphyrion uppstod från ett aktivt svart hål i strålningsläge, i motsats till
ett som är i ett lugnt läge. När supermassiva svarta hål blir aktiva, med andra
ord när deras enorma gravitationskrafter drar i och värmer upp omgivande
material, tror man att de avger den energin som strålning. Svarta hål i
strålningsläge var vanligare i det unga universum medan jet-liknande hål (där
jetstrålning spys ut) är vanligare i dagens universum.
En nyskriven artikel som beskriver deras senaste
omgång av gigantiska utflöden, som innehåller mer än 8 000 jetstrålepar har
accepterats för publicering i tidskriften Astronomy & Astrophysics.
