Sprutende sort hull

Astronomer har tatt det beste bildet noen sinne av strømmene med materie som hører til sorte hull.

Bildet viser jetstrømmene som kommer ut av det sorte hullet midt i galaksen Centaurus A. Bildet er satt sammen av tre bilder; ett tatt av synlig lys, ett av mikrobølger og ett av røntgenstråler. (Foto: ESO/WFI (synlig lys); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (mikrobølger); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (røntgen))
Bildet viser jetstrømmene som kommer ut av det sorte hullet midt i galaksen Centaurus A. Bildet er satt sammen av tre bilder; ett tatt av synlig lys, ett av mikrobølger og ett av røntgenstråler. (Foto: ESO/WFI (synlig lys); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (mikrobølger); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (røntgen))

Når du tenker på et sort hull, ser du kanskje for deg et slags sluk som jafser i seg omgivelsene. De sorte hullene støter også fra seg store mengder materie.

Det du ser på bildet over er galaksen Centaurus A. Midt i denne galaksen ligger et sort hull – som vi ikke kan se, nettopp fordi det er et sort hull.

Det er mye som tyder på at alle galakser har et sort hull i sitt innerste.

Centaurus A ligger rundt 12 millioner lysår unna oss, og astronomer har beregnet at det supermassive sorte hullet i midten veier mer enn 55 millioner ganger massen til vår egen sol.

På stjernehimmelen plasserer galaksen seg i konstellasjonen Kentauren.

Størst og lysest i radiospekteret

For teleskopene som ser radiobølger, er dette et av de største og lyseste objektene på stjernehimmelen – nesten 20 ganger størrelsen på fullmånen.

Forklaringen på dette er at galaksen ligger mellom et par gigantiske flipper som sender ut radiobølger. Hver av flippene er nesten en million lysår lang.

Det første bildet viser de store flippene som omgir Centaurus A, fanget opp av radioteleskoper. Flippene er det som synes i oransje farge i bildet som er satt sammen av data fra optisk lys og radiobølger. Det andre bildet viser galaksen slik den viser seg i synlig lys. (Foto til venstre: Capella Observatory (optisk), med radiodata from Ilana Feain, Tim Cornwell og Ron Ekers (CSIRO/ATNF), R. Morganti (ASTRON) og and N. Junkes (MPIfR). Foto til høyre: Capella Observatory)
Det første bildet viser de store flippene som omgir Centaurus A, fanget opp av radioteleskoper. Flippene er det som synes i oransje farge i bildet som er satt sammen av data fra optisk lys og radiobølger. Det andre bildet viser galaksen slik den viser seg i synlig lys. (Foto til venstre: Capella Observatory (optisk), med radiodata from Ilana Feain, Tim Cornwell og Ron Ekers (CSIRO/ATNF), R. Morganti (ASTRON) og and N. Junkes (MPIfR). Foto til høyre: Capella Observatory)

Flippene består av masse som kommer fra jetstrømmer av partikler nær galaksens sorte hull.

Astronomene har beregnet at materien nær foten til jetstrømmene fyker utover i en fart på omtrent en tredjedel av lysets hastighet.

Rekordhøy oppløsning

Jetstrømmene oppstår når innfallende materie nærmer seg det sorte hullet.

- Men vi vet fremdeles ikke detaljene om hvordan de dannes og opprettholdes, sier Cornelia Mueller.

Hun er førsteforfatter på studien hvor bildene presenteres, og tar doktorgraden ved University of Erlangen-Nuremberg i Tyskland.

Det nye radiobildet viser en region som ikke er større enn 4,2 lysår – mindre enn avstanden mellom oss og nærmeste nabostjerne.

Her ser du bildet av de store flippene, ved siden av det nye bildet fra TANAMI som viser de innerste delene av jetstrømmene. Dette er det skarpeste bildet som noen gang er tatt av jetstrømmene til et sort hull. Tilsammen strekker den oransje streken seg over 4,16 lysår. (Foto til venstre: Capella Observatory (optisk), med radiodata from Ilana Feain, Tim Cornwell, og Ron Ekers (CSIRO/ATNF), R. Morganti (ASTRON), and N. Junkes (MPIfR). Foto til høyre:  NASA/TANAMI/Müller et al)
Her ser du bildet av de store flippene, ved siden av det nye bildet fra TANAMI som viser de innerste delene av jetstrømmene. Dette er det skarpeste bildet som noen gang er tatt av jetstrømmene til et sort hull. Tilsammen strekker den oransje streken seg over 4,16 lysår. (Foto til venstre: Capella Observatory (optisk), med radiodata from Ilana Feain, Tim Cornwell, og Ron Ekers (CSIRO/ATNF), R. Morganti (ASTRON), and N. Junkes (MPIfR). Foto til høyre: NASA/TANAMI/Müller et al)

Oppløsningen er rekordhøy for denne typen bilde – astronomene har fanget inn trekk ved jetstrømmene som er bare 15 lysdager store.

Ni teleskoper

For å få zoomet inn i galaksens innerste rike, brukte Mueller og kollegaene data fra ni forskjellige radioteleskoper rundt om i verden, gjennom prosjektet Tracking Active Galactic Nuclei with Austral Milliarcsecond Interferometry (TANAMI).

- Avanserte datateknikker har gjort oss i stand til å kombinere data fra de individuelle teleskopene for å gi bilder med skarpheten til ett enkelt teleskop, et teleskop nesten like stort som jordkloden selv.

Det sier Roopesh Ojha ved NASAs Goddard Space Flight Center i en pressemelding fra NASA.

De detaljerte bildene vil gi astronomene bedre forståelse av hvordan jetstrømmene til sorte hull dannes, noe som igjen er viktig for hvordan galakser dannes.

- Et mysterium

I tillegg har NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope oppdaget enda mye mer høyenergisk stråling fra den sentrale regionen i Centaurus A.

- Denne strålingen er millarder av ganger mer energisk enn radiobølgene vi har registrert, og nøyaktig hvor den kommer fra er et mysterium. Med TANAMI håper vi å kunne sondere galaksens innerste dyp for å finne det ut.

Det sier Matthias Kadler at the University of Wuerzburg i Tyskland.

Referanse:

C. Müller et. al.; Dual-frequency VLBI study of Centaurus A on sub-parsec scales. The highest-resolution view of an extragalactic jet; Astronomy and Astrophysics; 20. mai 2011; volum 530; 10.1051/0004-6361/201116605.

Powered by Labrador CMS