Bekymret for hvordan du skal mate det sorte hullet ditt når det blir større? Ha ingen frykt. Ved hjelp av nye observasjoner og en detaljert teoretisk modell, sammenlignet et forskerteam egenskapene til det svarte hullet i spiralgalaksen M81 med de til mindre, stjernemasse sorte hull. Resultatene viser at store eller små, svarte hull ser ut til å spise på samme måte som hverandre, og produserer en lignende fordeling av røntgenstråler, optisk lys og radiolys. Denne oppdagelsen støtter implikasjonen av Einsteins relativitetsteori om at sorte hull i alle størrelser har lignende egenskaper.
M81 er omtrent 12 millioner lysår fra Jorden. I sentrum av M81 er et svart hull som er rundt 70 millioner ganger mer massivt enn solen, og genererer energi og stråling når det trekker gass i den sentrale delen av galaksen innover med høy hastighet.
I kontrast har såkalte stjernemasse sorte hull, som har omtrent 10 ganger mer masse enn sola, en annen matkilde. Disse mindre sorte hullene skaffer seg nytt materiale ved å trekke gass fra en omløpende ledsagerstjerne. Fordi de større og mindre sorte hullene finnes i forskjellige miljøer med forskjellige kilder til materiale å mate fra, har det fortsatt vært et spørsmål om de mater på samme måte.
"Når vi ser på dataene, viser det seg at modellen vår fungerer like bra for det gigantiske sorte hullet i M81 som for de mindre gutta," sier Michael Nowak, fra Massachusetts Institute of Technology. "Alt rundt dette enorme sorte hullet ser akkurat det samme bortsett fra at det er nesten 10 millioner ganger større."
En av implikasjonene av Einsteins teori om generell relativitet er at sorte hull er enkle gjenstander, og bare massene og spinnene deres bestemmer deres effekt på rom-tid. Den siste forskningen indikerer at denne enkelheten manifesterer seg til tross for kompliserte miljøeffekter.
Modellen som Markoff og hennes kolleger brukte for å studere de sorte hullene inkluderer en svak disk med materiale som snurrer rundt det sorte hullet. Denne strukturen vil hovedsakelig produsere røntgenstråler og optisk lys. En region med varm gass rundt det sorte hullet vil i stor grad sees i ultrafiolett og røntgenlys. Et stort bidrag til både radio- og røntgenlyset kommer fra jetfly generert av det sorte hullet. Data med flere bølgelengder er nødvendig for å skille ut disse overlappende lyskildene.
Blant aktivt mating av sorte hull er den i M81 en av de svakeste, antagelig fordi den er "underfed". Det er imidlertid en av de lyseste som sett fra Jorden på grunn av dens relative nærhet, noe som gjør det mulig å gjøre observasjoner av høy kvalitet.
"Det virker som om de underfødde sorte hullene er de enkleste i praksis, kanskje fordi vi kan se nærmere det sorte hullet," sa Andrew Young fra University of Bristol i England. "Det ser ikke ut til at de bryr seg for mye der de får maten fra."
Dette arbeidet skal være nyttig for å forutsi egenskapene til en tredje, ubekreftet klasse som kalles mellomliggende masse sorte hull, med masser som ligger mellom stjernene og supermassive sorte hull. Noen mulige medlemmer av denne klassen er identifisert, men bevisene er kontroversielle, så spesifikke spådommer for egenskapene til disse sorte hullene bør være svært nyttige.
I tillegg til Chandra, ble tre radioarrayer (Giant Meterwave Radioteleskop, Very Large Array og Very Long Baseline Array), to millimeter teleskoper (Plateau de Bure interferometer og Submillimeter Array) og Lick Observatory i det optiske brukt for å overvåke M81.
Resultatene fra denne studien vil vises i en kommende utgave av The Astrophysical Journal.
Nyhetskilde: NASAs Chandra-nettsted
