Messier 77s Supermassive Black Hole Hides Inde i sin egen "Udstødning"

Galaxy Messier 77 er meget ligesom vores Milky Way. Begge er hvad der er kendt som spærret spiralgalakser, hvilket betyder at massive grupper af stjerner er arrangeret i store arme, der strækker sig som spiraler fra midten. Og i midten af ​​begge galakser er et supermassivt sort hul en million eller endda en milliard gange mere massiv end Solen.

Messier 77's centrum er det, der er kendt som en aktiv galaktisk kerne. Det betyder, at accretion disken - akkumulering af kold gas og andet materiale omkring det sorte hul - er kilden til meget højere end forventede emissioner fra hele det elektromagnetiske spektrum. Disse AGN er meget nyttige til at søge efter stadig mere fjerne objekter i kosmos. Nogle af disse AGN er skjult inde i tykke, donutformede klumper af gas kendt som en torus. Faktisk er det meget muligt at alle AGN har en torus omkring dem, men kun nogle er skjulte i forhold til vores jordbundne perspektiv.

"Vi ved fra forskellige observationer, at nogle AGN er skjult af koldere støvskyder fra vores synspunkt på jorden," fortæller Jack Gallimore, en astrofysiker ved Bucknell University. Inverse. "Den samlende model opstod, at alle AGN er omgivet af en doughnut af kold gas. Hvis donut ses fra siden, ser vi en 'Type 2' eller skjult, AGN. Hvis vores opfattelse ser ned i hullet, ser vi en 'Type 1' AGN, det vil sige, vi ser akkretionsdisken direkte."

Disse doughnuts af kold gas giver en naturlig kappe til supermassive sorte huller til at gemme inde, men det er uklart, hvordan disse naturligt ustabile klumper af gas forbliver som de gør uden at ændre form eller falde ind i det sorte hul.

"Ingen vidste, hvordan dunken af ​​kulde, støvgas eller torusen forblev opblæst," sagde Gallimore. "Koldgasdoughnuts er ikke stabile: De burde falde sammen til en fladdisk."

Vi er så vant til at tænke på sorte huller, så det bliver for tæt, at det er mere end lidt overraskende at høre svaret Gallimore og hans kollegaforskere har fundet: De sorte huller flirer selv sagen fra deres accretionskiver tilbage ud mod gasdunet, som en motor, der afgiver udstødning.

Gallimore og andre forskere brugte Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) i Sydamerika til at detektere skyer af kulilte, der trækker sig væk fra den ydre del af accretionsdisken omkring Messier 77 sorte hul. Energierne i den overophedede indre akkretionsdisk skabte magnetiske felter, der så igen kunne accelerere disse skyer til hurtigere hurtigere end normalt forventes - sig fra en normal topphastighed på 100 km pr. Sekund til et kæmpestort 400. Det er ret en lidt hurtigere end diskens normale rotationshastighed, som lader gassen slippe ud af disken og bevæger sig længere væk fra det sorte hul.

"Vi lærer mere om accretion disken og hvordan accretion disk føder det sorte hul," Gallimore fortalt Inverse, at sige noget om denne tilbagemelding fra sort hul og dets accretion disk til resten af ​​galaksen kunne betyde, at det sorte hul spiller en mere aktiv rolle i galaksen udvikling end vi troede. "Vi vil også lære noget om, hvordan det sorte hul kan få feedback til værtsgalaksen og påvirke dens udvikling, selv om vi ikke er der endnu med dette særlige projekt."

Mens denne seneste forskning har afsløret interaktionerne mellem sort hul, accretion disk og omgivende gas torus, er Gallimore optimistisk, at mere undersøgelse fra teleskopet i Atacama vil afsløre endnu flere overraskelser om de komplicerede liv på sorte huller.

"Hold dig indstillet på ALMA," sagde han. "Der er mange forskere, der forfølger dette spørgsmål om NGC 1068 og andre AGN'er. Når man ser på molekylet, vil køligere gas afsløre overraskelser."