Pressmeddelande

Litet svart hål blåser stor bubbla

7 juli 2010

Genom att kombinera observationer från ESO:s jätteteleskop VLT och NASA:s röntgenteleskop Chandra har astronomer upptäckt de kraftfullaste jetstrålarna som någonsin setts från ett mindre svart hål. Hålet, som är en så kallad mikrokvasar, blåser ut en jättelik, 1000 ljusår bred bubbla av het gas. Bubblan är dubbelt så stor som i andra liknande objekt, och mikrokvasaren är tiotals gånger mer kraftfull. Upptäckten rapporteras i veckans nummer av tidskriften Nature.

Manfred Pakull är huvudförfattare till forskningsartikeln.
- Vi är förundrade över hur mycket energi som förs in i gasen av det svarta hålet, säger han. Det här svarta hålet väger bara ett par solmassor, men det är ändå en riktig miniversion av de kraftfullaste kvasarer och radiogalaxer som innehåller svarta hål med massor på ett par miljoner solmassor.

Svarta hål är kända för att släppa ifrån sig väldiga mängder energi när de slukar materia. Tidigare trodde man att den största delen av energin sändes ut som strålning, och då framförallt som röntgenstrålning. Men de nya forskningsresultaten visar att vissa svarta hål kan släppa ut minst lika mycket energi, och kanske mycket mer, i form av smala, kollimerade jetstrålar av partiklar med hög hastighet. De snabba strålarna träffar gasen som ligger mellan stjärnorna, hettar upp den och skapar en expanderande bubbla. Inuti bubblan finns en blandning av het gas och ultrasnabba partiklar med olika temperaturer. Med hjälp av observationer i flera energiband (synligt ljus, radiovågor och röntgenstrålning) kan astronomer beräkna hur snabbt det svarta hålet håller på att hetta upp sin omgivning.

Astronomerna har observerat de ställen där jetstrålarna träffar den interstellära gasen runt det svarta hålet. Därmed har de kunnat fastställa att den heta gasbubblan utvidgas med en hastighet på nästan en miljon kilometer i timmen.

- Jetstrålarnas längd i NGC 7793 är förbluffande om man jämför med storleken på det svarta hålet som de skickas ut ifrån, säger medförfattaren Robert Soria [1].

- Om det svarta hålet minskades till samma storlek som en fotboll så skulle varje stråle kunna sträcka sig från jorden till bortom Pluto, tillägger han.

Forskningsresultaten kommer att hjälpa astronomer att förstå de likheter som finns mellan mindre svarta hål som bildas av exploderade stjärnor och de supertunga svarta hål som finns i mitten av galaxer. Mycket kraftiga strålar har setts från supertunga svarta hål, men sådana tros vara mer sällsynta hos de mindre hålen som man hittar i mikrokvasarer. Den nya upptäckten pekar på att många mindre svarta hål med kraftiga jetstrålar kanske finns, men att de hittills undgått astronomernas blick.

Josefin Larsson, astronom vid Stockholms universitet som forskar om svarta hål, tycker att upptäckten är spännande.
- Detta är det första exemplet på ett litet svart hål med jetstrålar som tydligt liknar en typ som är ganska vanlig i supertunga svarta hål. Resultatet kommer att hjälpa oss att förstå vilka faktorer som bidrar till att strålar från svarta hål får olika utseende, säger hon.

Det gasblåsande svarta hålet befinner sig 12 miljoner ljusår bort i utkanterna av spiralgalaxen NGC 7793 (eso0914b). Utifrån bubblans storlek och hur snabbt den utvidgas har astronomerna konstaterat att strålarna måste ha varit aktiva i minst 200 000 år.

Noter

[1] Forskare har ännu inget sätt att mäta själva svarta hålets storlek. Bland de svarta hålen som bildas i stjärnexplosioner har det minsta exemplaret som upptäckts en radie på cirka 15 kilometer. I snitt har ett svart hål på cirka 10 solmassor en radie på cirka 30 kilometer, medan ett ”stort” svart hål av samma sort kan ha en radie på uppemot 300 kilometer. Detta är fortfarande mycket mindre än jetstrålarna, som sträcker sig flera hundratals ljusår (flera tusen miljoners miljoner kilometer) från det svarta hålet.

Mer information

Forskningsresultaten publiceras i en artikel i tidskriften Nature (A 300 parsec long jet-inflated bubble around a powerful microquasar in the galaxy NGC 7793, av Manfred W. Pakull, Roberto Soria och Christian Motch).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 14 länder: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och VISTA, det största kartläggningsteleskopet. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett 42-meters europeiskt extremt stort teleskop för synligt och infrarött ljus, E-ELT, som kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande 1028, som tagits fram inom ramarna för ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer som fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Robert Cumming.

Länkar

• Forskningsartikeln
• Mer info: Black Hole Press Kit

Kontakter

Robert Cumming
Kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Tel: 070 49 33 114
E-post: robert@astro.su.se

Manfred W. Pakull
University of Strasbourg
Strasbourg, France
Tel: +33 3 68 85 24 30
E-post: manfred.pakull@astro.unistra.fr

Christian Motch
University of Strasbourg
Strasbourg, France
Tel: +33 3 68 85 24 28
E-post: christian.motch@astro.unistra.fr

Roberto Soria
MSSL, University College London
London, UK
Tel: +44 1483 204100 or +61 420 712 167
E-post: rsoria@physics.usyd.edu.au

Henri Boffin
ESO, La Silla, Paranal and E-ELT Press Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6222
Mobil: +49 174 515 43 24
E-post: hboffin@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1028 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.