I en ny studie ledd av University of Central Lancashire astronom Dr. I många år antog astronomer svarta hål på massan när deras värdgalaxer slogs samman, men nu visar nya modelleringstekniker att svarta hål i spiralgalaxier tvingas ta massan.
"Nya observationer av Hubble Space Telescope (HST) har avslöjat att en majoritet av de aktiva galaktiska kärnorna (AGN) är bosatta i isolerade skivgalaxer, i motsats till den vanliga förväntningen att AGN utlöses av sammanslagningar." säger Debattista. ”Här utvecklar vi ett nytt test av den kosmiska utvecklingen av supermassiva svarta hål (SMBH) i diskgalaxier genom att ta hänsyn till SMB: s lokalbefolkning. Vi visar att det krävs betydande SMBH-tillväxt i spiralgalaxer när skivor samlas. ”
Med en vägning på mellan en miljon till en miljard gånger solens sol, tycks de svarta hålen som ligger i kärnan i de flesta galaxer vinna mycket snabbare än förväntat. Detta är inte bara undantag - mer som regler. Till och med Vintergatens lugnande svarta hål får kanske lika stor massa som solen var tredje år. Tidigare observationer har visat tillväxt under kollisionshändelser, då enorma mängder gas runt det svarta hålet blir intensivt heta och lyser som en aktiv galaktisk kärna. Detta är en process som kan upptäckas så långt tillbaka som de första formationerna i vårt universum. Dessa nya simuleringar ger emellertid inblick i storskalig tillväxt utan behov av våld.
"Det röntgenvalda provet med måttlig ljusstyrka AGN består av mer än 50% skivgalaxer, med pågående sammanslagningar uppenbara inte oftare än i icke-aktiva galaxer." förklarar forskarteamet. ”Vissa visar att även kraftigt dolda kvasarer till stor del är värda av diskar, inte av sammanslagningar. Studier av stjärnbildning med Herschel upptäcker att de specifika stjärnbildningshastigheterna för röntgenvalda AGN-värdar inte skiljer sig från de hos inaktiva galaxer, vilket också indikerar att AGN-värdar inte genomgår något grundläggande beteende ”
Dessa modelleringstekniker, i kombination med aktuella observationer gjorda med Hubble Space Telescope, ger trovärdighet till teorin om att svarta hål kan få betydande massor även i "tysta" spiralgalaxier. Faktum är att det finns en stark möjlighet att AGN som finns i vissa spiralgalaxier till och med kan överstiga sammanslagningar av galaxen. För att göra detta koncept ännu mer spännande förutser astronomer en händelse senare i år i vår egen galax - en händelse där ett gasmoln nära Vintergatan kärnan kommer att möta vårt eget centrala svarta hål. Enligt förutsägelser kan vårt svarta hål ta upp till 15 jordmassor under en period på 10 år från detta moln.
Det här konceptet med svart håltillväxt är dock inte helt nytt. Enligt annan forskning som gjordes med Hubble Space Telescope och leds av Dr. Stelios Kazantzidis från Ohio State University och professor Frank C. van den Bosch från Yale University, hade de tidigare fastställt massegenskaper för svarta hål - vilket gjorde storleksförutsägelser som utnyttjade hastigheten av stjärnor som bor i galaxerna. I detta fall motgav teamet tidigare antaganden om att svarta hål inte kunde växa medan värdgalaxen växte. Deras jämförelse av spiral- och elliptiska galaxer "fann att det inte finns något missförhållande mellan hur stora deras svarta hål är." Detta innebär att svarta hål skulle öka i massa - växa i samma takt som själva galaxen.
”Dessa simuleringar visar att det inte längre är möjligt att hävda att svarta hål i spiralgalaxier inte växer effektivt. ”Kommenterar Debattista om denna nya forskning. ”Våra simuleringar gör det möjligt för oss att förfina vår förståelse för hur svarta hål växte i olika galaxtyper.”
