Bare rundt 1% av supermassive sorte hull avgir store mengder energi, og astronomer har lurt på i flere tiår hvorfor så få oppviser denne oppførselen. Data fra Swift-satellitten, som normalt studerer gammastråleutbrudd, har gjort det mulig for forskere å bekrefte at sorte hull “lyser opp” når galakser kolliderer, og dataene kan gi innsikt i det fremtidige oppførselen til det sorte hullet i vår egen Melkeveis galakse.
Den intense utslippet fra galakssentre, eller kjerner, oppstår i nærheten av et supermassivt svart hull som inneholder mellom en million og en milliard ganger solens masse. Avgir så mye som 10 milliarder ganger solens energi, og noen av disse aktive galaktiske kjernene (AGN) er de mest lysende gjenstandene i universet. De inkluderer kvasarer og blazarer.
"Teoretikere har vist at volden i galakssammenslåinger kan mate en galakks sentrale sorte hull," sa Michael Koss, studiens hovedforfatter og en doktorgradsstudent ved University of Maryland i College Park. "Studien forklarer elegant hvordan de sorte hullene slått på."
Swift ble lansert i 2004, og mens Burst Alert Telescope (BAT) venter på å oppdage neste gammastråle-utbrudd, har den også kartlagt himmelen ved hjelp av harde røntgenstråler, sier Neil Gehrels, Swifts viktigste etterforsker. "Faktisk oppdaget den sin 508. gammastråle som brast for omtrent 30 minutter siden," sa Gehrels på pressekonferansen morgenen 26. mai på det 216. møtet i American Astronomical Society. "Men å bygge opp eksponeringen år etter år, er Swift BAT Hard røntgenundersøkelse den største, mest følsomme og fullstendige folketellingen av himmelen ved disse energiene."
Inntil denne harde røntgenundersøkelsen kunne astronomer aldri være sikre på at de hadde talt majoriteten av AGN. Tykke skyer av støv og gass omgir det sorte hullet i en aktiv galakse, som kan blokkere ultrafiolett, optisk og lavenergi, eller mykt røntgenstråle. Infrarød stråling fra varmt støv i nærheten av det sorte hullet kan passere gjennom materialet, men det kan forveksles med utslipp fra galakens stjernedannende regioner. Harde røntgenstråler kan hjelpe forskere direkte å oppdage det energiske sorte hullet.
[/ Caption]
Undersøkelsen, som er følsom for AGN så langt som 650 millioner lysår unna, avdekket dusinvis av tidligere ikke anerkjente systemer.
"Swift BAT-undersøkelsen gir oss et veldig annet bilde av AGN," sa Koss. Teamet opplever at omtrent en fjerdedel av BAT-galaksene er i sammenslåing eller nære par. “Kanskje 60 prosent av disse galaksene vil fusjonere fullstendig i løpet av de neste milliarder årene. Vi tror vi har den ‘røykepistolen’ for fusjonsutløst AGN som teoretikere har spådd. »
"Et stort problem innen astronomi er å forstå hvordan sorte hull vokser og blir matet," sa Joel Bregman fra University of Michigan. "Vi vet at vekst i de tidlige stadiene av livet i et svart hull er en kombinasjon av sammenslåinger pluss tilskudd av gass og støv fra nærliggende stjerner, og vi tror at akkresjonen er den viktigste prosessen. Men dette viser oss at tilføringen av gass og støv har blitt kanalisert inn i sentrum på et ganske tidlig stadium, og forstyrrelsen fra sammenslåingene gjør at gass kan traffes inn i sentrum og strømme inn i det sorte hullet. ”
"Vi har aldri sett starten av AGN-aktivitet så tydelig," sa Bregman, som ikke var involvert i studien. "Swift-teamet må identifisere et tidlig stadium av prosessen med Hard X-ray Survey."
Andre medlemmer av studieteamet inkluderer Richard Mushotzky og Sylvain Veilleux ved University of Maryland og Lisa Winter ved Center for Astrophysics and Space Astronomy ved University of Colorado i Boulder.
Studien vil vises i 20. juni-utgaven av The Astrophysical Journal Letters.
Kilde: NASA, NASAs pressekonferanse
