Naturligtvis är idag dagen för nyheter om svarta hål. Medan en grupp astronomer studerade de våldsamma energivärden som sänts ut av svarta hål i våglängderna nära infraröd och submillimeter, använde en annan grupp Chandra X-Ray Observatory för att se hur svarta hål kan pumpa energi på ett mildare och rytmiskt sätt, snarare än våldsamt. Dessa forskare säger att de kraftfulla svarta hålen i mitten av massiva galaxer fungerar som hjärtan till systemen och pumpar ut energi med jämna mellanrum för att reglera tillväxten av de svarta hålen själva, såväl som stjärnbildningen. ”Precis som våra hjärtan regelbundet pumpar våra cirkulationssystem för att hålla oss vid liv, ger svarta hål galaxer en viktig varm komponent. De är en försiktig skapelse av naturen, vilket gör att en galax kan upprätthålla en bräcklig jämvikt, säger Alexis Finoguenov, Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics i Tyskland.
Forskarna observerade och simulerade hur det svarta hålet i mitten av den elliptiska galaxen M84 pålitligt skickar bubblor av het plasma i rymden och värmer upp det interstellära utrymmet.
Här är en animering av de regelbundna bubbelpulserna.
Denna värme tros bromsa både bildandet av nya stjärnor och tillväxten av det svarta hålet i sig, vilket hjälper galaxen att förbli stabil. Interstellära gaser smälter samman till nya stjärnor när gasen är tillräckligt sval. Uppvärmningen är mer effektiv på de platser där det är mest nödvändigt, säger forskarna.
Denna upptäckt hjälper till att förklara en decennier lång paradox av förekomsten av stora mängder varm gas runt vissa galaxer, vilket gör att de verkar ljusa för Chandra röntgenteleskop.
”I decennier blev astronomer förbryllade över närvaron av den varma gasen runt dessa föremål. Gasen förväntades svalna och bilda många stjärnor, säger Mateusz Ruszkowski, biträdande professor vid University of Michigan Department of Astronomy.
”Nu ser vi tydliga och direkta bevis på att uppvärmningsmekanismen för svarta hål är beständig och producerar tillräckligt med värme för att avsevärt undertrycka stjärnbildningen. Dessa plasmabubblor orsakas av brister av energi som inträffar efter varandra snarare än ibland, och det direkta beviset för sådant periodiskt beteende är svårt att hitta. ”
Bubblorna bildar varandra inuti varandra, för en slags rysk dockaeffekt som inte har sett förut, sa Ruszkowski. En av bubblorna med varm plasma verkar spricka och dess innehåll spilla ut, vilket ytterligare bidrar till uppvärmningen av den interstellära gasen.
"Förstörd gas i gamla galaxer ses i många bilder som NASA: s Chandra-observatorium erhöll, men att se flera händelser är ett riktigt imponerande bevis för ihållande svart hålaktivitet," säger Christine Jones, en astrofysiker vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Ett papper om forskningen som heter "Fördjupad Chandra-studie av AGN-feedback i Virgo Elliptical Galaxy M84" har publicerats i Astrophysical Journal.
Källa: University of Michigan
