Pressemeddelelse

ALMA opdager et kraftigt magnetfelt tæt ved et supertungt sort hul

Der er uforklarede fænomener på spil i kanten af begivenhedshorisonten

16. april 2015

Der er er ekstremt kraftigt magnetfelt i kernen af en galakse. Det er meget kraftigere end noget der tidligere er observeret. Det kan hjælpe med til at forstå hvordan de enorme sorte huller i centeret af galakserne er opstået, hvordan de er sammensat og hvad der forårsager de dobbelte stråler af højhastighedsplasma, som udsendes fra polerne ved de sorte huller. Det er Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), som har gjort opdagelsen mulig. Det hele er forklaret i tidsskriftet Science fra 17. april 2015.

Supertunge sorte huller, som ofte vejer milliarder gange mere end Solen, findes i midten af næsten alle galakser i Universet. Sådanne sorte huller kan samle sig store mængder stof omkring sig i form af en omgivende skive eller disc. Det meste af det stof ender inde i det sorte hul, men noget af det har chancen for at slippe væk lige før det er for sent. Det sker i form af jets af plasma, som slynges ud med hastigheder nær ved lysets. Selve processen er ikke særligt godt forstået, selvom der er en ide om, at stærke magnetfelter meget tæt inde ved begivenhedshorisonten har en vigtig rolle i at hjælpe stoffet til at slippe væk fra mørkets umættelige svælg.

Magnetfelter fra sorte huller er iagttaget[1] før - for objekter mange lysår væk. Nu har astronomer fra Chalmers Tekniska Högskola og Onsala Rymdobservatorium i Sverige brugt ALMA til at opfange signaler, som stammer fra et kraftigt magnetfelt meget tæt ved begivenhedshorisonten for et supermassivt sort hul i centeret af en fjern galakse med katalogbetegnelsen PKS 1830-211. Magnetfeltet ligger præcis der, hvor stoffet pludseligt bliver kastet væk fra det sorte hul i form af en jet.

Forskerholdet målte magnetfeltets styrke ved at undersøge polariseringen af det lys, som var på vej væk fra det sorte hul.

"Polarisering er en vigtig egenskab ved lys, og det udnyttes meget i det daglige, for eksempel i form af solbriller og 3D-briller i biografen", siger Ivan Marti-Vidal, som er hovedforfatter på artiklen. "Polarisering i naturen kan bruges til at måle magnetfelter, fordi lysets polarisering ændres ved passagen af magnetisk materiale. I tilfældet med lyset fra ALMA-målingerne, har det passeret stof, som er meget tæt ved det sorte hul, i et område, hvor der er masser af kraftigt magnetiseret plasma."

Astronomerne har brugt en ny analyseteknik, som er specielt udviklet til data fra ALMA. De opdagede, at polariseringen af den stråling, som kommer fra centret af PKS 1830-211 er drejet en hel del [2]. Det er første gang, man har studeret denne effekt ved så korte bølgelængder. Det betyder, at man kan observere fænomenerne meget tæt ved det centrale sorte hul[3].

"Vi har fundet drejning af polariseringen, som er hundreder af gange større end hvad der tidligere er set nogen steder i Universet," siger Sebastian Müller, medforfatter til artiklen. "Vores opdagelse er et kæmpeskridt både med hensyn til bølgelængdeområde, takket være ALMA, og i forhold til, hvor magnetfeltet er dannet - nogle få lysdage fra begivenhedshorisonten. Med dette her, og med det, vi finder ud af i fremtiden, vil vi bedre kunne forstå, hvad der faktisk foregår lige i nærheden af de supermasive sorte huller."

Noter

[1] Der er detekteret meget svagere magnetfelter i nærheden af det inaktive sorte hul, som befinder sig i centeret af Mælkevejen. I galaksen NGC 1275 er der også for nyligt opdaget svage magnetfelter, og det er sket med lys i millimeter bølgelængdeområdet.

[2] Magnetfelter giver Faradayrotation. Det betyder, at polarisationen er forskellig ved forskellige bølgelængder. Sammenhængen imellem rotation og bølgelængde fortæller os noget om det magnetiske felt i området.

[3] ALMA-observationerne blev foretaget ved en effektiv bølgelængde på 0,3 mm. Tidligere undersøgelser har brugt de meget længere radio-bølgelængder. Fra områderne tæt ved det sorte hul kan kun undslippe lys i millimeter-bølgelængder. Er bølgelængden større, bliver strålingen absorberet.

Mere information

Titlen på forskningsartiklen er “A strong magnetic field in the jet base of a supermassive black hole”. Den offentliggøres i tidssskriftet Science den 17. april 2015.

Holdet består af  I. Martí-Vidal (Onsala Space Observatory og Department of Earth and Space Sciences, Chalmers University of Technology, Sverige), S. Muller (Onsala Space Observatory og Department of Earth and Space Sciences, Chalmers University of Technology), W. Vlemmings (Department of Earth og Space Sciences and Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology), C. Horellou (Department of Earth and Space Sciences, Chalmers University of Technology) og S. Aalto (Department of Earth and Space Sciences, Chalmers University of Technology).

­ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, er et internationalt astronomisk observatorium, med ESO, US National Science Foundation (NSF) og National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan i samarbejde med Chile. ALMAs finansieres af ESO (Det europæiske sydobservatorium), NSF i samarbejde med Canadas National Research Council og National Science Council i Taiwan, og af NINS i samarbejde med Academia Sinica i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Opbygning og drift af ALMA styres af ESO på vegne af medlemstaterne, af National Radio Observatory ved Associated Universities, Inc. på vegne af Nordamerika og af National Astronomical Observatory i Japan på vegne af Østasien. Organisationen Joint ALMA Observatory, JAO står for den fælles ledelse og styring af konstruktion og drift af ALMA.

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges E-ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

 

Links

• Fotos fra ALMA

Kontakter

Ivan Marti-Vidal
Onsala Space Observatory
Onsala, Sweden
Tel: +46 31 772 55 57
E-mail: ivan.marti-vidal@chalmers.se

Richard Hook
ESO, Public Information 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 eso1515 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.