Chandra røntgenobservatorium har funnet et kosmisk "spøkelse" som lurer rundt et fjernt supermassivt svart hull. Men denne blå klusen ser uhyggelig lik en annen kosmisk klatring av gass som ble funnet av Galaxy Zoo-medlemmet Hanny Van Arkel, det berømte objektet kalt Hanny's Voorwerp. Kan de to objektene være like?
Astronomer sier at "spøkelset" funnet av Chandra er restene av en diffus røntgenkilde, som henger etter at annen stråling fra det sorte hullets utbrudd døde bort. Objektet, HDF 130, er over 10 milliarder lysår unna og eksisterte på et tidspunkt 3 milliarder år etter Big Bang, da galakser og sorte hull dannet seg med en høy hastighet.
Hanny's Voorwerp har vært et mysterium helt siden det ble funnet i 2007 som en del av Galaxy Zoo-prosjektet. Nyere forskning på objektet avslører at Voorwerpen også sannsynligvis vil være en rest fra et svart hullutbrudd. I de originale Sloan Digital Sky Survey-bildene av Hannys Voorwerp viste objektet seg som blått, men ytterligere spektralanalyse viste at det faktisk er grønt. Voorwerpen ble studert av Swift gamma-ray satellitt, som også kan plukke opp ultrafiolette og røntgenutslipp, men satellitten kom ikke på noe avgjørende. Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) tok imidlertid en titt på Hanny's Voorwerp og bestemte at faktisk, svarthullsstråler lot stråler av intense optiske og ultrafiolette utslipp fra det sorte hullet varme og belyse en liten del av en stor gasssky som omgir delvis den nærliggende galaksen, IC 2497.
Men Galaxy Zoo-astronomer mistenker at røntgenstråler kan spille en rolle i Voorwerp, også. Det ble nylig avbildet av Suzaku røntgen-teleskoper for å se om det er synlig i den delen av spekteret, samt å undersøke den nåværende aktiviteten til det supermassive sorte hullet. Resultatene fra denne observasjonen analyseres fortsatt. Yale-astronom Kevin Schawinski skrev nylig i Galaxy Zoo Blog at å oppdage harde røntgenfotoner ville gi bevis på et aktivt supermassivt svart hull i IC 2497, som ville belyse Voorwerpen. "Hvis vi derimot ikke henter noe, kan vi være sikre på at det sorte hullet har sluttet å mate, dvs. det har virkelig stengt ned," skrev Schawinski.
Så er de to objektene, "spøkelsen" av HDF 130 og Hanny's Voorwerp lik? Ja - og nei - sa Chandra-forsker Dr. Peter Edmonds.
"Det er faktisk noen grunnleggende likheter mellom disse to objektene, ved at begge ble generert av utbrudd fra et supermassivt svart hull, enten i form av sterk stråling eller jetfly, fortalte Edmonds til Space Magazine." Også i begge tilfeller utbruddet fra svart hull ser ut til å ha dødd ned. ”
Detaljene om de to objektene er imidlertid veldig forskjellige, sa Edmonds. "Hannys Voorwerp innebærer et lett ekko mens røntgenspøkelset ble antatt å danne av et samspill mellom den komiske bakgrunnsstrålingen og partikler i en jet. De blir tydeligvis sett på veldig forskjellige bølgelengder. Spøkelset finnes også i det tidlige universet på mye større avstander enn Hanny's Voorwerp og er fysisk mye større. "
I tillegg mistenker Chandra-teamet at et veldig kraftig og stort utbrudd var ansvarlig for dannelsen av spøkelset, mye kraftigere enn det for Hanny's Voorwerp.
Andy Fabian fra Cambridge University i Storbritannia, hovedforfatter på papiret om spøkelsen av HDF 130, mener objektets røntgenglødning er bevis på et utbrudd som tilsvarer omtrent en milliard supernovaer, som sprengte partikler med nesten hastigheten til lys. Da utbruddet pågikk produserte det enorme mengder radio og X-stråling, men etter flere millioner år bleknet radiosignalet fra synet da elektronene strålte bort energien deres.
Dette er det første røntgenspøkelset som noen gang er sett etter bortgangen av radiolyse jetfly. Astronomer har observert omfattende røntgenutslipp med lignende opprinnelse, men bare fra galakser med radioutslipp i store skalaer, noe som indikerer fortsatt utbrudd. I HDF 130 oppdages bare en punktkilde i radiobilder, sammenfallende med den massive elliptiske galaksen som er sett i det optiske bildet.
Denne radiokilden indikerer at HDF 130s supermassive sorte hull kan vokse.
Med Hannys Voorwerp søker imidlertid astronomer fortsatt etter ethvert tegn på aktivitet fra det sorte hullet.
Et annet argument for at de to objektene er forskjellige, er deres form. Den lineære formen på HDF 130s røntgenkilde er i samsvar med formen på radiostråler og ikke med formen til en galakse-klynge, som forventes å være sirkulær. Energifordelingen av røntgenstrålene er også i samsvar med tolkningen av et røntgenspøkelse.
Hanny's Voorwerp har alle kjennetegnene til et interagerende system. "Gassen oppstår sannsynligvis fra et tidevannsinteraksjon mellom IC 2497 og en annen galakse, som skjedde for flere hundre millioner år siden," sier Dr. Tom Oosterloo, en del av teamet som studerte Voorwerpen med WSRT.
Det er flere forskjeller mellom de to objektene, først og fremst at spøkelser som den fra HDF 130 kan være utbredt i universet, mens Voorwerpen bare kan være en engangsforekomst. "Gassstrømmen ender tre hundre tusen lysår vestover av IC2497, og alle bevisene peker mot en gruppe galakser på spissen av strømmen som er ansvarlig for denne freak kosmiske ulykken," sa Oosterloo.
Chandra-astronomen Caitlin Casey, også fra Cambridge, sa: "Dette resultatet antyder at røntgenhimmelen bør strøs med slike spøkelser, spesielt hvis utbrudd av svart hull er så vanlig som vi tror de er i det tidlige universet."
Så nå som astronomer vet hvor og nå for å lete etter røntgenobjekter som den etter HDF 130, vil vi sannsynligvis høre om mer kosmiske røntgenspøkelser i fremtiden. Men Hannys Voorwerp ser ut til å være unik.
Kilder: Chandra, forrige UT-artikkel, e-postutveksling med Dr. Peter Edmonds, Galaxy Zoo
