Endast cirka 1% av de supermassiva svarta hålen avger stora mängder energi, och astronomer har undrat i årtionden varför så få uppvisar detta beteende. Data från Swift-satelliten, som normalt studerar gammastrålningsutbrott, har gjort det möjligt för forskare att bekräfta att svarta hål "tänds" när galaxer kolliderar, och uppgifterna kan ge inblick i det framtida beteendet hos det svarta hålet i vår egen Vintergalax.
Den intensiva utsläppen från galaxcentra, eller kärnor, uppstår nära ett supermassivt svart hål som innehåller mellan en miljon och en miljard gånger solens massa. Avgivna så mycket som 10 miljarder gånger solens energi, några av dessa aktiva galaktiska kärnor (AGN) är de mest lysande föremålen i universum. De inkluderar kvasarer och blazarer.
"Teoretiker har visat att våldet i galaxfusioner kan mata en galaxs centrala svarta hål," sade Michael Koss, studiens huvudförfattare och en doktorand vid University of Maryland i College Park. "Studien förklarar elegant hur de svarta hålen slogs på."
Swift lanserades 2004, och medan dess Burst Alert Telescope (BAT) väntar på att upptäcka nästa gammastrålningsbrast, har den också kartlagt himlen med hårda röntgenstrålar, säger Neil Gehrels, Swifts huvudutredare. "Faktum är att den upptäckte sin 508: e gammastråle brast för ungefär 30 minuter sedan," sade Gehrels på presskonferensen morgonen den 26 maj vid det 216: e mötet i American Astronomical Society. "Men att bygga upp sin exponering år efter år är Swift BAT Hard Röntgenundersökning den största, mest känsliga och fullständiga folkräkningen av himlen vid dessa energier."
Fram till denna hårda röntgenundersökning kunde astronomer aldrig vara säkra på att de hade räknat majoriteten av AGN. Tjocka moln av damm och gas omger det svarta hålet i en aktiv galax, som kan blockera ultraviolett, optisk och lågenergi, eller mjukt röntgenstrålning. Infraröd strålning från varmt damm nära det svarta hålet kan passera genom materialet, men det kan förväxlas med utsläpp från galaxens stjärnbildande regioner. Hårda röntgenstrålar kan hjälpa forskare att direkt upptäcka det energiska svarta hålet.
[/rubrik]
Undersökningen, som är känslig för AGN så långt som 650 miljoner ljusår bort, avslöjade dussintals tidigare okända system.
"Swift BAT-undersökningen ger oss en helt annan bild av AGN," sade Koss. Teamet finner att ungefär en fjärdedel av BAT-galaxerna är i sammanslagningar eller nära par. ”Kanske kommer 60 procent av dessa galaxer att gå samman helt under de kommande miljarder åren. Vi tror att vi har den "rökpistolen" för AGN som fusioner utlöser som teoretiker har förutspått. ”
"Ett stort problem inom astronomi är att förstå hur svarta hål växer och matas," sade Joel Bregman från University of Michigan. "Vi vet att tillväxt i de tidiga stadierna av ett svart hols liv är en kombination av sammanslagningar plus tillförsel av gas och damm från närliggande stjärnor, och vi tror att tillskottet är den viktigare processen. Men detta visar oss att matningen av gasen och dammet har kanaliserats in i mitten på ett ganska tidigt skede, och störningen från sammanslagningarna gör att gas kan trattas in i mitten och flyta in i det svarta hålet. ”
"Vi har aldrig sett början av AGN-aktivitet så tydligt," sade Bregman, som inte deltog i studien. "Swift-teamet måste identifiera ett tidigt skede av processen med Hard Röntgenundersökningen."
Andra medlemmar av studieteamet inkluderar Richard Mushotzky och Sylvain Veilleux vid University of Maryland och Lisa Winter vid Center for Astrophysics and Space Astronomy vid University of Colorado i Boulder.
Studien kommer att visas i 20 juni-numret av The Astrophysical Journal Letters.
Källa: NASA, NASA: s presskonferens
