Supermassivt svart hull dissekert

Hva skjer egentlig ved et svart hull? En galakse og noen av dens stjerner har bokstavlig talt kastet lys over saken.

"Einsteins Kors. Lyset fra kvasaren er gjengitt fire ganger av galaksen i midten av korset. Foto: ESO/F. Courbin et al."
"Einsteins Kors. Lyset fra kvasaren er gjengitt fire ganger av galaksen i midten av korset. Foto: ESO/F. Courbin et al."

En fjern galakse og noen av stjernene dens har hjulpet forskerne med å finne mer ut om svarte hull.

For første gang er det som skjer med materialet som blir sugd inn i et svart hull blitt målt direkte.

Forskere fra Europa og USA har benyttet  ESOs teleskopteknologi for å studere strålingen fra et supermassivt svart hull som sitter i kjernen av en galakse.

Det svarte hullet gir fra seg enorme mengder stråling, både i form av radiobølger, røntgenstråling og lys. Det regnes derfor som en kvasar.

Millioner ganger solas masse

Slike gigantiske svarte hull kan ha en masse flere millioner ganger større enn vår egen sol. Den intense tyngdekraften til det svarte hullet suger inn gass og støv fra galaksen som omgir den.

Dette materialet blir presset sammen til en flat disk som roterer hurtig rundt det svarte hullet. Når dette stoffet blir sugd inn i det svarte hullet, frigjøres store mengder energi i form av stråling.

Hvor langt unna det svarte hullet skjer dette? Kan det skje på flere avstander fra det svarte hullet?

"De fleste galakser har et supermassivt svart hull i midten. Noen av disse svarte hullene klassifiseres som kvasarer. Illustrasjon: NASA "
"De fleste galakser har et supermassivt svart hull i midten. Noen av disse svarte hullene klassifiseres som kvasarer. Illustrasjon: NASA "

Det finnes flere teorier om hvordan kvasarer oppstår, og hvordan og hvor raskt de suger til seg materiale fra galaksen rundt. Men til nå har ingen kunnet undersøke dette direkte.

En linse av tyngdekraft

Tyngdekraften til slike gigantiske svarte hull er ufattelig sterk. Heldigvis ligger de fleste av dem svært langt unna oss. Men det betyr også at de er vanskelige å studere.

Kvasaren som nylig har blitt undersøkt sitter i Einsteins Kors. Det ser ut som et kors av fem lysende punkter, men er en optisk illusjon.

Fire av lyspunktene er nemlig speilbilder av kvasaren. De blir reflektert og forstørret av det lysende punktet som sitter i midten av korset. Det er en galakse som ligger rundt en milliard lysår borte.

På grunn av tyngdekraften bøyer og forsterker denne galaksen lyset fra kvasaren som befinner seg omtrent 10 milliarder lysår fra oss. Denne forstørrelsen kalles for en gravitasjonslinseeffekt.

Stjerner forstørrer lys

Enkelte stjerner i galaksen forstørrer lyset fra kvasaren ytterligere, men bare et lite område med diameter på noen få lysdager.

(En lysdag er avstanden lyset beveger seg i løpet av 24 timer. Lyset har en fart på 299 792 458 meter per sekund.)

"Det svarte hullet suger til seg en sky av materiale. Nærmest det svarte hullet presses materialet sammen til en flat disk (blått). Illustrasjon: JAXA."
"Det svarte hullet suger til seg en sky av materiale. Nærmest det svarte hullet presses materialet sammen til en flat disk (blått). Illustrasjon: JAXA."

Siden disse stjernene beveger seg, forstørrer de ulike områder av kvasaren over tid og gir endringer i styrken til det forstørrete lyset.

I oppsamlingsdisken rundt det svarte hullet har områder med ulik masse forskjellig temperatur. Dette synes i teleskopet som ulike farger.

Det mest intense området

Ved å analysere lysstyrken og fargen til de forstørrete delene av oppsamlingsdisken over tid, har forskerne kunnet studere det som skjer nær et svart hull direkte.

Det viser seg at den mest intense strålingen kommer fra området i oppsamlingsdisken som ligger omtrent en lysdag borte fra det svarte hullet.

Deretter avtar strålingen jo lenger bort fra det supermassive svarte hullet man kommer. Dette stemmer godt overens med dagens astrofysiske teorier.

Forskerne studerte Einsteins Kors ved hjelp av Very Large Telecope (VLT) som ligger i Atacama-ørkenen i Chile.

Powered by Labrador CMS