eso1247no — Pressemelding

Sort hull spyr ut rekordstor materiestrøm

Nye ESO-observasjoner avdekker kraftig utstrømning fra kvasar

28 November 2012

Ved hjelp av ESOs Very Large Telescope har astronomer oppdaget en kvasar med minst fem ganger kraftigere utstrømninger enn det man noensinne har registrert hos objekter av denne typen. Kvasarer er ekstremt lyssterke galaksesentra som henter energien fra supermassive sorte hull. Mange av dem blåser enorme mengder materiale ut i vertsgalaksene sine, og disse utstrømningene spiller en avgjørende rolle i galaksenes utvikling. Men inntil nå har de observerte utstrømningene fra kvasarene ikke vært like kraftige som det de teoretiske modellene forutsier.

En kvasar er en ekstremt lyssterk og fjern galaksekjerne som får energien sin fra et gigantiske sort hull i midten. I en ny studie har et astronomteam gjort grundige undersøkelser av ett av disse energirike objektene, kjent som SDSS J1106+1939, ved hjelp av X-shooter-instrumentet på ESOs Very Large Telescope (VLT) ved Paranal-observatoriet i Chile [1]. Sorte hull er mest kjent for å suge til seg ting, men mange kvasarer kan i tillegg akselerere deler av materialet rundt seg og kaste det vekk med svært høye hastigheter.

"Vi har oppdaget den mest energetiske utstrømning man noen gang har sett fra en kvasar. Energimengden til de enorme mengdene materiale som i stor hastighet blåses vekk fra SDSS J1106+1939, tilsvarer minst to millioner millioner ganger Solas totale energiutstråling. Det er om lag 100 ganger mer energi enn det hele Melkeveigalaksen vår sender ut. Vi snakker om litt av en monsterutstrømning," sier teamleder Nahum Arav fra Virginia Tech i USA. "Dette er første gang man ser at energien til en kvasarutstrømning når opp til de meget høye verdiene som de teoretiske modellene forutsier."

Mange teoretiske simuleringer tyder på at påvirkningen disse utstrømningene har på vertsgalaksene sine, kan løse flere gåter innen moderne kosmologi, deriblant hvordan massen til en galakse henger sammen med massen til det sorte hullet i galaksens sentrum, og hvorfor det finnes så få store galakser i universet. Fram til nå har det imidlertid vært uklart hvorvidt kvasarer er i stand til å produsere utstrømninger som er kraftige nok til å forklare disse fenomenene [2].

Den nyoppdagede materieutstrømningen befinner seg omtrent tusen lysår unna det supermassive sorte hullet i hjertet av kvasaren SDSS J1106+1939. Utstrømningen er minst fem ganger kraftigere enn hos den tidligere rekordholderen [3]. Forskernes analyser viser at materiale tilsvarende rundt 400 ganger Solas masse strømmer vekk fra kvasaren hvert år. Hastigheten det beveger seg med, er ca. 8000 kilometer per sekund.

"Vi hadde ikke fått så gode data og gjort denne oppdagelsen uten X-shooter-spektrografen på VLT," sier hovedforfatteren av forskningsartikkelen, Benoit Borguet (Virginia Tech, USA). "Instrumentet gjorde oss i stand til å undersøke regionen omkring kvasaren i detalj for første gang."

Foruten SDSS J1106+1939 observerte teamet dessuten en annen kvasar, som også ble funnet å ha kraftige utstrømninger. I og med at disse er typiske eksempler på en vanlig, men hittil lite studert type kvasarer [4], burde resultatene kunne gjelde for de fleste lyssterke kvasarer i hele universet. Borguet og teamet er for tiden i ferd med å undersøke et dusin lignende kvasarer for å finne ut om dette faktisk er tilfelle.

"Jeg har lett etter noe slikt i et tiår," sier Nahum Arav, "så det er fantastisk endelig å finne en av de monsterutstrømningene som teoretikerne har forutsagt."

Fotnoter

[1] Astronomene observerte SDSS J1106+1939 og J1512+1119 i april 2011 og mars 2012 med X-shooter-spektrografen på ESOs VLT. Ved å splitte opp lyset i de ulike fargene det består av og analysere lysspekteret, kunne teamet utlede hastigheten og andre egenskaper til materialet nær kvasaren.

[2] Den kraftige utstrømningen til SDSS J1106+1939 har nok kinetisk energi (bevegelsesenergi) til å spille en viktig rolle i tilbakekoblingsprosesser hos aktive galakser. Disse prosessene krever typisk en mekanisk energitilførsel på omtrent 5 % av kvasarens luminositet (totale energiutstråling). Raten av kinetisk energi som overføres av utstrømningen, kalles objektets kinetiske luminositet.

[3] Utstrømningen fra SDSS J1106+1939 har en kinetisk luminositet på minst 1046 erg/s. Avstanden fra utstrømningen til kvasaren i midten (300–8000 lysår) er større enn forventet, noe som tyder på at vi ser utstrømningene langt fra området hvor man antar de ble akselerert (0,03–0,4 lysår).

[4] En klasse kjent som Broad Absorption Line (BAL) quasars, altså kvasarer med brede absorpsjonslinjer i sine spektra.

Mer informasjon

Denne studien presenteres i en kommende forskningsartikkel i journalen The Astrophysical Journal: "Major contributor to AGN feedback: VLT X-shooter observations of SIV BAL QSO outflows".

Forskerteamet består av B. C. J. Borguet (Virginia Tech, USA), N. Arav (Virginia Tech, USA), D. Edmonds (Virginia Tech, USA), C. Chamberlain (Virginia Tech, USA) og C. Benn (Isaac Newton Group of Telescopes, Spania).

I 2012 feirer European Southern Observatory (ESO) 50-årsjubileum. ESO er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 15 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal driver ESO Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskop. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er den europeiske partner i et revolusjonerende teleskop kalt ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. ESO planlegger for tiden et ekstremt stort optisk/nær-infrarødt teleskop som har fått betegnelsen E-ELT: European Extremely Large Telescope. Med en speildiameter på rundt 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Nahum Arav
Virginia Tech
Blacksburg, VA, USA
Tlf.: +1 540 231 8736
E-post: arav@vt.edu

Benoît Borguet
Virginia Tech
Blacksburg, VA, USA
E-post: b.borguet@alumni.ulg.ac.be

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1247 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO. Norske kontakter er astronomene Jan-Erik Ovaldsen og Andreas O. Jaunsen. Pressemeldingen er oversatt av JEO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1247no
Navn:SDSS J1106+1939
Type:• Early Universe : Galaxy : Activity : AGN : Quasar
• X - Quasars & Black Holes
Facility:Very Large Telescope
Science data:2013ApJ...762...49B

Bilder

Kunstnerisk framstilling av den enorme utstrømningen fra kvasaren SDSS J1106+1939
Kunstnerisk framstilling av den enorme utstrømningen fra kvasaren SDSS J1106+1939

Se også