Den elliptiska galaxen M87 är känd för en strålningsstråle som strömmar från det supermassiva svarta hålet (SMBH) som galaxen rymmer. Denna jet, som är synlig genom teleskop med stora bländare, kan ha fungerat som ett svart hål 'jetpack' och flyttat SMBH från galaxens masscentrum - där de flesta SMBHs tros bo.
Observationer som tagits med Hubble Space Telescope av ett samarbete av astronomiforskare vid Rochester Institute of Technology, Florida Institute of Technology och University of Sussex i Storbritannien visar att SMBH i M87 förflyttas från centrum av galaxen med så mycket som 7 parsecs (22,82 ljusår). Detta strider mot den långvariga teorin om att supermassiva svarta hål finns i mitten av galaxerna de bor och kan ge astronomer ett sätt att spåra historien om galaxer som har vuxit genom sammanslagning.
Vad fick M87: s SMBH att vandra så långt från galaxens centrum? Den mest troliga orsaken är en sammanslagning mellan två mindre supermassiva svarta hål någon gång tidigare. Denna sammanslagning kunde ha skapat gravitationella vågor som gav det engorged svarta hålet en snabb kick. Elliptiska galaxer som M87 tros bli den storlek de är genom sammanslagningen av mindre galaxer.
En annan teori är att strålningsstrålen som sprutas ut från SMBH har drivit med tillräckligt med energi för att väsentligen driva det svarta hålet bort från mitten av M87. Okej, så det är egentligen inte en 'svart hål jetpack', men du måste erkänna att kombinationen av svarta hål - som är coola - och jetpacks, också coola, är för bra för att klara upp. SMBH: s rörelse råkar vara i motsatt riktning av strålen som vi kan se strömma från objektet. För att detta scenario skulle vara sant skulle dock jetplanen ha varit mycket mer energisk för miljoner år sedan, avslutade forskarna.
Det finns också bevis för en annan stråle av material som strömmar ut från andra sidan av SMBH, vilket skulle avbryta den drivande rörelsen för jet som vi kan se, vilket gör sammanslagningsscenariot mycket mer troligt. Om de två strålarna i hög grad var asymmetriska, kan detta scenario dock fortfarande vara fallet. Mer information om strukturerna och historien för jets skulle bättre klargöra orsaken till det svarta hålets förskjutning.
Denna studie av M87 är en del av ett bredare projekt som syftar till att begränsa placeringen av supermassiva svarta hål, även kända som Active Galactic Nuclei eller kvasarer, i sina hemgalaxer. David Axon, dekan för matematiska och fysiska vetenskaper vid Sussex, sade i ett pressmeddelande, ”I nuvarande galaxbildningsscenarier tros galaxer samlas ihop med en process av sammanslagning. Vi borde därför förvänta oss att binära svarta hål och post-koalescens som återkyler svarta hål, som i M87, är mycket vanliga i kosmos. ”
Förskjutningen av sådana svarta hål skulle vara uppenbar i arkiverade Hubble Space Telescope-bilder, och forskarna som upptäckte detta fenomen i M87 använde HST-arkiven för att fastställa SMBH: s placering. Ytterligare analys av dessa arkiv kan ge många, många fler "vandrande" svarta hål.
Dessa fynd presenterades den 25 maj vid American Astronomical Society-mötet i Miami, Florida. Forskargruppen som samarbetade om upptäckten inkluderar Daniel Batcheldor och Eric Perlman från Florida Institute of Technology, Andrew Robinson och David Merritt från Rochester Institute of Technology och David Axon från University of Sussex. Deras resultat accepterades för publicering i Astrophysical Journal Letters, och i originalpapperet, Ett fördrivet supermassivt svart hål i M87, finns på Arxiv här.
Källa: Eurekalert, Arxiv, Eric Perlmans webbplats
