Bildkredit: CfA
Astronomer har hittat en avlägsen galax med en kärna som är formad som en sned pannkaka runt dess centrala supermassiva svarta hål. Detta skiljer sig från de flesta svarta hål, som kanaliserar utflödet till en tunn, snabbrörande jet.
Medan en persons form kan påverkas av pannkakor, särskilt om du äter för många, kanske du inte förväntar dig att samma skulle vara sant i en kosmisk skala. Som det visar sig, åtminstone för Circinus-spiralgalaxen, kan en pannkaka forma en hel galaktisk kärna. Astronom Lincoln Greenhill (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) och kollegor har hittat direkta bevis för en ”pannkaka” av gas och damm i centrum av Circinus - en tunn, snedvriden skiva som omger galaxens centrala, supermassiva svarta hål.
Den disken formar galaxens kärna. Det skuggar olika regioner från "bländningen" i det svarta hålet, en bländning skapad av glödet av tillträngande gas. Och när något av detta material blåses bort från det svarta hålet, som genom strålning, kanaliserar skivan det, vilket lämnar skuggade områden i relativ fred. Denna idé står i kontrast till den rådande visdomen att skuggor och utflöden orsakas av stora, tjocka "munkar" av damm och gas.
"Vi fångade Circinus-galaxen och dess svarta hål rödhänt," sade Greenhill. ”De flesta astronomer tror att mitten av en aktiv galax har ett utflöde riktat och kanaliserat av en munkformad torus av damm och gas. Våra detaljerade radiobilder visar att den skyldige är en förvrängd disk. Och om det är sant för Circinus-galaxen, kan detsamma vara sant för andra aktiva galaxer. "
Greenhill och hans med astronomer identifierade hårddisken med hjälp av Australia Telescope Long Baseline Array, som är ett nätverk av radioteleskoper 600 mil över. Endast radioavbildning kan direkt avslöja sådana små strukturer i galaktiska kärnor. Särskilt Circinus-disken är så djupt begravd i ett virvar av stjärnor, gas och damm att inget optiskt teleskop kan upptäcka det. De uppskattar att disken innehåller tillräckligt med massa för att bilda kanske så många som 400 000 stjärnor som vår sol, om den fick en chans.
Den australiska matrisen samlade mikrovågsignaler från moln som är rika på vattenånga i både den snedställda kant-på-skivan och utflödet. Molnens placeringar och hastigheter ger starkt bevis på att skivan kanaliserar utkastat material i två breda kottar som sträcker sig över och under det galaktiska planet.
"Vattenmaskare har observerats i vida, vidvinkelutflöden i stjärnbildningsregioner inom vår galax, men det är första gången de har observerats i samband med kärnregionen i en aktiv galax," sa Simon Ellingsen (University of Tasmania) , en medförfattare till studien. "Dessa observationer är också de första som visar att detta vidvinkelutflöde kommer från ungefär en tredjedel av ett ljusår från den galaktiska kärnan."
Ett svart hål är ett massivt föremål som är så kompakt och med ett så kraftfullt tyngdfält att ingenting kan undkomma sitt drag en gång förbi det svarta hålets händelseshorisont. Material kan emellertid fly från regioner nära det svarta hålet på grund av strålningstryck och ineffektivitet i tillförselflödet, bland annat. Det utkommande materialet försvinner vinkelmomentet, vilket gör att återstående materia kan falla i det svarta hålet. Det svarta hålet i Circinus presenterar en skarp kontrast till andra supermassiva svarta hål vars utflöden kanaliseras till långa, smala strålar av material som spränger ut från den galaktiska kärnan.
”I mitten av Circinus-galaxen ser vi ett svart hål som tappar ut gas och damm i en bred spray som ångmoln från en ånglok. Detta ger oss en paradox. Röntgenstrålning från kärnan i Circinus - strålning som drivs av det svarta hålet - är lika intensiv som för svarta hål i andra aktiva galaxer. På det sättet verkar det svarta hålet i Circinus vara typiskt. Men medan andra svarta hål driver smala relativistiska strålar av plasma, driver det svarta hålet i Circinus en relativt ömtålig vind - en som kan stödja bildandet av känsliga molekyler och damm, säger Greenhill.
Greenhill och hans kollegor planerar att fortsätta studera kärnan i Circinus-galaxen för att undersöka mekanismen som är ansvarig för att generera utflödet.
Originalkälla: CfA News Release
