Pressemeddelelse

Største gylp fra sort hul opdaget

28. november 2012

Ved at bruge ESOs Very Large Telescope (VLT) har astronomer opdaget en kvasar med den mest energirige udstrømning af materiale, der nogensinde er set – mindst fem gange kraftigere end noget, der til dato er blevet observeret. Kvasarer er galakser med ekstremt lysstærke centre drevet af supertunge sorte huller. Mange skyder enorme mængder af materiale ud i deres værtsgalakser og disse udstrømninger spiller en nøglerolle for udviklingen af galakser. Men indtil nu har de observerede udstrømninger ikke været så kraftige, som teoretikerne har forudsagt.

Kvasarer er de lysstærke centre i fjerne galakser, der drives af enorme sorte huller. Denne nye undersøgelse har i stor deltalje set på et af disse energirige objekter – kendt som SDSS J1106+1939 – ved at anvende X-shooter-instrumentet på ESOs VLT på Paranal-observatoriet i Chile [1]. Selvom sorte huller er kendt for at trække materiale til sig, så slynger de fleste kvasarer også noget af det omgivende materiale væk med høj hastighed.

”Vi har opdaget den til dato kraftigste udstrømning fra en kvasar. Den enorme mængde materiale, der slynges væk fra SDSS J1106+1939, bærer så meget energi væk at det mindst svarer til to millioner millioner gange Solens energiudsendelse.  Det er omkring 100 gange mere end den samlede energiudsendelse fra vores galakse, Mælkevejen – det er et monster af en udstrømning,” siger lederen af forskerholdet, Nahum Arav (Virginia Tech, USA). ”Det er første gang, at udstrømningen fra en kvasar er blevet målt til at have så høje energier som teoretisk forudsagt.”

Mange teoretiske simuleringer peger på, at virkningen af disse udstrømninger på de omkringliggende galakser kan løse flere gåder i moderne kosmologi, herunder hvordan massen af en galakse hænger sammen med massen af dens centrale sorte hul og hvorfor der er så få store galakser i Universet. Indtil nu har det imidlertid været uklart, om kvasarer var i stand til at producere udstrømninger, der er kraftige nok til at skabe disse fænomener [2].

Den nyligt opdagede udstrømning ligger omkring tusind lysår fra det supertunge sorte hul i hjertet af kvasaren SDSS J1106+1939. Denne udstrømning er mindst fem gange kraftigere end den tidligere rekordholder [3]. Holdets analyse viser, at det materiale, der årligt strømmer væk fra denne kvasar, er 400 gange tungere end Solen og bevæger sig med en hastighed på 8000 kilometer pr. sekund.

”Uden VLTs X-shooter-spektrograf havde det ikke været muligt at få data af høj nok kvalitet til at gøre denne opdagelse,” siger Benoit Borguet (Virginia Tech, USA), der er hovedforfatter på den videnskabelige artikel, der beskriver resultaterne. ”For første gang var vi i stand til at udforske området omkring kvasaren i stor detalje.”

Ud over SDSS J1106+1939 har holdet også observeret en anden kvasar og har fundet ud af, at begge disse objekter har kraftige udstrømninger. Da de er typiske eksempler på en almindelig, men hidtil kun i beskedent omfang undersøgt type af kvasarer [4] burde disse resultater gælde bredt for lysstærke kvasarer over hele universet. Borguet og kolleger er nu i gang med at undersøge yderligere et dusin lignende kvasarer for at se, om det er tilfældet.

”Jeg har søgt efter det her i et årti,” siger Nahum Arav, ”så det er fantastisk endeligt at finde en af de monster-udstrømninger, der er blevet forudsagt!”

Noter

[1] Holdet observerede SDSS J1106+1939 og J1512+1119 i april 2011 og marts 2012 med X-shooter-spektrografen, der er monteret på ESOs VLT. Ved at brede lyset ud i dets forskellige farver og lave en detaljeret undersøgelse af det resulterende spektrum har astronomerne kunnet finde frem til hastigheden og andre egenskaber for materialet tæt på kvasaren.

[2] Den kraftige udstrømning, der er observeret i SDSS J1106+1939, indeholder nok kinetisk energi (bevægelsesenergi) til at spille en stor rolle i feedback-processer for aktive galakser, som typisk kræver en mekanisk energitilførsel på 5 % af kvasarens samlede energiudsendelse (luminositet).  Raten af kinetisk energi, der overføres af udstrømningen, kaldes dens kinetiske luminositet.

[3] SDSS J1106+1939 har en udstrømning med en kinetisk luminositet på mindst 10⁴⁶ erg s^-1. Udstrømningens afstand fra den centrale kvasar (300-8000 lysår) er større end forventet, hvilket peger på, at vi ser udstrømningen langt fra det område, hvor vi formoder den oprindeligt blev accelereret (0,03-0,4 lysår).

[4] En klasse kendt som Broad Absorption Line (BAL) kvasarer.

Mere information

Denne forskning er præsenteret i artiklen “Major contributor to AGN feedback: VLT X-shooter observations of SIV BAL QSO outflows”, der offentliggøres i The Astrophysical Journal.

Forskerholdet består af 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, Spanien).

I år 2012 er der 50-års jubilæum for grundlæggelsen af det Europæiske Syd Observatorium (ESO). ESO er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 15 medlemslande: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. ESOs aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser inden for astronomi. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys samt to kortlægningsteleskoper. VISTA arbejder i infrarødt lys og er verdens største kortlægningsteleskop, mens VLT Survey Telescope (VST) er det største teleskop, der udelukkende er bygget til at kortlægge himlen i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 39 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive ”verdens største øje mod himlen”.

Links

• Den videnskabelige artikel
• Billeder af VLT

Kontakter

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

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

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

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1247 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.