Hubble-bilde fra et utvalg på 20 nærliggende kvasarer. Bildekreditt: NASA / ESA / ESO Trykk for større bilde
Oppdagelsen av et supermassivt svart hull uten en massiv ‘vert’ galakse er det overraskende resultatet fra en stor Hubble- og VLT-studie av kvasarer.
Dette er den første overbevisende oppdagelsen av en slik gjenstand. En spennende forklaring er at vertsgalaksen nesten bare er laget av ‘mørk materie’.
Et team av europeiske astronomer har brukt to av de kraftigste astronomiske fasilitetene som er tilgjengelige, NASA / ESA Hubble-romteleskopet og ESO Very Large Telescope (VLT) ved Cerro Paranal, for å oppdage en lys kvasar uten en massiv vertsgalakse.
Kvasarer er kraftige og typisk veldig fjerne kilder til enorme mengder stråling. De er ofte assosiert med galakser som inneholder et aktivt sentralt svart hull.
Teamet gjennomførte en detaljert studie av 20 relativt nærliggende kvasarer. For 19 av dem fant de, som forventet, at disse supermassive sorte hullene er omgitt av en vertsgalakse. Men da de studerte den lyse kvasaren HE0450-2958, som ligger rundt 5000 millioner lysår unna, kunne de ikke finne bevis for en vertsgalakse.
Astronomene antyder at dette kan indikere et sjeldent tilfelle av en kollisjon mellom en tilsynelatende normal spiralgalakse og en ‘eksotisk’ gjenstand som har et veldig massivt svart hull.
Med masser som er hundrevis av millioner ganger større enn sola, finnes ofte supermassive sorte hull i sentrum av de mest massive galakene, inkludert vår egen Melkevei. Disse svarte hullene manifesterer seg noen ganger dramatisk ved å sluke materie som de tyngdekraften svelger fra omgivelsene.
Den beste mating av disse gjenstandene lyser som ‘kvasarer’ (står for ‘kvasi-stjerners objekt’ fordi de opprinnelig hadde blitt tenkt på som stjerner).
Det siste tiåret med observasjoner, i stor grad med Hubble-teleskopet, har vist at kvasarer normalt er assosiert med massive vertsgalakser. Å observere vertsgalaksen til en kvasar er imidlertid en utfordrende jobb fordi kvasaren skisserer verten fullstendig og maskerer galakas underliggende struktur.
For å overvinne dette problemet, utarbeidet astronomene en ny og svært effektiv strategi. Ved å kombinere Hubbles ultra-skarpe bilder og spektroskopi fra ESOs VLT, observerte de prøven på 20 kvasarer på samme tid som en referansestjerne. Stjernen fungerte som en referansepunkt lyskilde som ble brukt til å skille kvasarlyset fra ethvert mulig lys fra en underliggende galakse.
Til tross for de nyskapende teknikkene som ble brukt, ble det ikke sett noen vertsgalakse rundt HE0450-2958. Dette betyr at hvis noen vertsgalakse eksisterer, må den enten være minst seks ganger svakere enn typiske vertsgalakser, eller ha en radius mindre enn omtrent 300 lysår, dvs. 20 til 170 ganger mindre enn typiske vertsgalakser (som normalt har radier fra 6000 til 50 000 lysår).
"Med den kraftige kombinasjonen av Hubble og VLT er vi sikre på at vi ville vært i stand til å oppdage en normal vertsgalakse," sa Pierre Magain fra universitetet? de Li? ge, Belgia.
Astronomene oppdaget imidlertid en interessant mindre sky av gass omtrent 2500 lysår bred i nærheten av kvasaren, som de kaller ‘klodden’. VLT-observasjoner viser at denne skyen lyser fordi den bades i den intense strålingen som kommer fra kvasaren, og ikke fra stjerner inne i skyen. Mest sannsynlig er det gassen fra denne skyen som mater det supermassive sorte hullet, og dermed lar det bli en kvasar.
"Fraværet av en massiv vertsgalakse, kombinert med eksistensen av kløften og den stjernedannende galaksen, får oss til å tro at vi har avdekket en virkelig eksotisk kvasar," sa Fr? Dicic Courbin of Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Sveits.
”Det er liten tvil om at en økning i dannelsen av stjerner i følgesgalaksen og selve kvasaren har blitt antent av en kollisjon som må ha skjedd for rundt 100 millioner år siden. Hva som skjedde med den antatte quasar-verten er fortsatt ukjent. ”
HE0450-2958 er en utfordrende sak. Astronomene foreslår flere mulige forklaringer. Har vertsgalaksen blitt fullstendig forstyrret som følge av kollisjonen? Har et isolert svart hull fanget bensin mens du krysser skiven til en spiralgalakse? Dette ville kreve helt spesielle forhold og ville antagelig ikke forårsaket en så enorm forstyrrelse av nabogalaksen som er observert. Ytterligere studier vil forhåpentligvis avklare situasjonen.
En annen spennende hypotese er at galaksen som har det sorte hullet nesten utelukkende var laget av ‘mørk materie’. Det kan være at det som blir observert er en normal fase i dannelsen av en massiv galakse, som i dette tilfellet har funnet sted flere 1000 millioner år senere enn i de fleste andre.
Originalkilde: ESA Portal
