De kombinerte observasjonene fra to generasjoner av røntgen-romteleskoper har nå avslørt et mer fullstendig bilde av naturen til høyhastighetsvind som er utvist fra supermassive sorte hull. Forsker som analyserte observasjonene oppdaget at vindene knyttet til disse svarte hullene kan bevege seg i alle retninger og ikke bare en smal bjelke som tidligere antatt. De sorte hullene ligger i sentrum av aktive galakser og kvasarer og er omgitt av akkresjonsskiver av materie. Slike brede ekspansive vinder har potensial til å påvirke stjernedannelse gjennom vertsgalaksen eller kvasaren. Funnet vil føre til revisjoner i teorier og modeller som mer nøyaktig forklarer utviklingen av kvasarer og galakser.
Observasjonene var av XMM-Newton og NuSTAR røntgen-romteleskop av kvasaren PDS 456. Observasjonene ble kombinert i grafikken ovenfor. PDS 456 er en lys kvasar som bor i stjernebildet Serpens Cauda (nær Ophiuchus). Datagrafen viser både en topp og et trau i den ellers nominelle røntgenutslippsprofilen som vist av NuSTAR data (rosa). Toppen representerer røntgenutslipp rettet mot oss (dvs. våre teleskoper) mens rennen er røntgenabsorpsjon som indikerer at utvisningen av vinder fra det supermassive sorte hullet er i mange retninger - effektivt et sfærisk skall. Opptaksfunksjonen forårsaket av jern i vinden med høy hastighet er det nye funnet.
Røntgenbilder er signaturen til de mest energiske hendelsene i Cosmos, men er også produsert fra noen av de mest føyelige kroppene - kometer. Forkanten av en komet som Rosettas P67 genererer røntgenutslipp fra samspillet mellom energiske solioner som fanger opp elektroner fra nøytrale partikler i kometens koma (gasssky). Observasjonene av et supermassivt svart hull i et kvasar milliarder lysår unna involverer generering av røntgenstråler i langt større skala, av vinder som tydeligvis har innflytelse i galaktisk skala.
Studien av stjernedannende regioner og utviklingen av galakser har fokusert på effektene av sjokkbølger fra supernovahendelser som oppstår gjennom galaksenes levetid. Slike sjokkbølger utløser kollaps av gasskyer og dannelse av nye stjerner. Denne nye oppdagelsen med de to innsatsene fra to romteleskoplag gir astrofysikere ny innsikt i hvordan dannelse av stjerne og galakse foregår. Supermassive svarthull, i det minste tidlig i dannelsen av en galakse, kan påvirke stjernedannelse overalt.
Både ESA bygde XMM-Newton og NuSTAR X-Ray romteleskop, en SMEX-klasse NASA-oppdrag, bruker beiteforekomstoptikk, ikke glass (refraksjon) eller speil (refleksjon) som i konvensjonelle synlige lysteleskoper. Forekomstvinkelen til røntgenstrålene må være veldig grunne, og følgelig forlenges optikken ut på en 10 meter (33 fot) fagverk i tilfelle av NuSTAR og over en stiv ramme på XMM-Newton.
ESA-bygget XMM-Newton ble lansert i 1999, en eldre generasjons design som brukte en stiv ramme og struktur. Alt rettingsvolum og løftekapasitet til Ariane 5-utskytningsbilen var nødvendig for å sette Newton i bane. Det siste røntgen-teleskopet - NuSTAR - drar fordel av flere tiår med teknologiske fremskritt. Detektorene er mer effektive og raskere, og den stive rammen ble erstattet med en kompakt fagverk som krever hele 30 minutter å distribuere. Følgelig ble NuSTAR lansert på en Pegasus-rakett som ble piggybacked på en L-1011, et betydelig mindre og rimeligere oppskytingssystem.
Så nå blir disse observasjonene levert effektivt til teoretikere og modellerere. Dataene er som en ny ingrediens i røren som en galakse og stjerner dannes fra. Modellene for galakse og stjernedannelse vil forbedre seg og vil mer nøyaktig beskrive hvordan kvasarer, med sine aktive supermassive sorte hull, går over i mer stille galakser som vår egen Melkevei.
Referanse:
