Bild wikipedia på den elliptiska galaxen NGC 4696 maged by Legacy Surveys.
Ett internationellt forskarteam där en astronom från University of Michigan ingick avslöjade hur ett svart hål lyckades dra åt sig materia och gas och växa samtidigt som det slungar ut materia och gas i galaxen.
"Vi har nyligen hittat detta fotografiska bevis på hur svarta hål får sitt bränsle och hur de får detta material att även växa i storlek," beskriver Hyunseop "Joseph" Choi, postdoktoral forskare vid University of Michigans institution för astronomi. Forskningen bakom upptäckten leddes från University of Montreal och möjliggjordes med hjälp av världens mest kraftfulla rymdteleskop, JWST (James Webb teleskopet). Studien var ett NASA-uppdrag utvecklat i samarbete med Canadian Space Agency och Europeiska rymdorganisationen (ESA). Upptäckten gjordes då man undersökte en galax vid namn NGC 4696 där ett supermassivt svart hål finns i centrum.
"Vi ser här för första gången hur gas faller tillbaka in i ett svart hål" beskriver Choi som började arbeta med detta projekt som postdoktoral forskare i Montreal innan han började på University of Michigan.
Nästan varje massiv galax i universum har ett supermassivt svart hål i sin kärna som är miljoner eller till och med miljarder gånger mer massiva än vår sol. När dessa svarta hål aktivt drar in omgivande material fungerar de som kosmiska motorer. De släpper loss kraftfulla jetstrålar och energivindar utåt som kan forma hela galaxen runt dem, bromsa tillblivelsen av nya stjärnor och påverka hur galaxen växer över tid.
Astronomer kallar dessa typer av svarta hål aktiva galaxkärnor, (eller AGN). "Det JWST avslöjar är att svarta hål kan vara de ultimata kosmiska återvinnarna," beskriver Julie Hlavacek-Larrondo, professor vid University of Montreal och huvudförfattare till teamets studie publicerad i The Astrophysical Journal Letters (se nedan).
"Det svarta hålet frigör enorma mängder energi som värmer omgivningen, men samma gas kan senare kylas ner till tunna filament som faller tillbaka inåt och återigen matar det svarta hålet. Vi ser nu denna självförsörjande cykel i praktiken."
För att testa om denna förklaring håller undersökte teamet teorin genom datorsimuleringar av systemet. Den simulerade gasen betedde sig på ett sätt som nära matchade vad JWST observerade vilket gav starkt och oberoende stöd till den föreslagna teorin och upptäckten.
"Det är spännande att JWST-observationer nu gör det möjligt för oss att direkt testa och begränsa våra datasimuleringar av svarta håls matning genom att jämföra dem med vad vi ser runt ett verkligt svart hål," beskriver Minghao Guo, doktorand vid Princeton University och medförfattare till studien och var den som ledde datasimuleringarna i studien.
En liknande struktur hade tidigare observerats i en annan galax, NGC 1275 i Perseus-hopen, med hjälp av ALMA-observatoriet i Chile. De nya resultatet i NGC 4696 tyder på att denna återvinningsmekanism kan vara vanlig i galaxerna i universum.
"Vi har bara hittat ett säkert exempel vi hoppas kunna använda JWST inom en snar framtid igen för att se om vi kan fånga den här typen av bild från andra svarta hål," beskriver Choi. "Jag ser mycket fram emot vad våra framtida JWST-program kan avslöja om hur svarta hål matar sig själva."
Studien kan läsas här i The astrophysical journal letters .
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar