Pressmeddelande

ALMA och MUSE upptäcker en galaktisk fontän

6 november 2018

Observationer av ALMA och mätningar med spektrografen MUSE vid ESO:s VLT har avslöjat en kolossal fontän av molekylär gas som drivs av ett svart hål i den ljusaste galaxen i hopen Abell 2597. Aldrig tidigare har forskare kunnat observera hela den galaktiska cykeln av tillflöden och utflöden som driver en kosmisk fontän i samma system.

I den närliggande galaxhopen Abell 2597, bara en miljard ljusår bort, har forskare studerat en gigantisk så kallad galaktisk fontän. En enorm mängd av kall molekylär gas pumpas ut i rymden av ett tungt svart hål i hjärtat av en av hopens galaxer. Gasen faller sedan tillbaka mot det svarta hålet, som ett slags intergalaktiskt hällregn. In- och utflöde har aldrig tidigare observerats tillsammans hos samma fontän. Fontänens ursprung spåras till de innersta 100 000 ljusåren av den ljusaste galaxen i hopen Abell 2597.

Studien leds av Grant Tremblay, astronom vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics och tidigare ESO Fellow.

– Detta kan vara det första systemet där vi hittar tydliga bevis både för inflödet av kall molekylär gas mot det svarta hålet samt för ett utflöde, eller att jetstrålar som skickas ut av det svarta hålet också lyfter materia. Det supermassiva svarta hålet i mitten av denna gigantiska galax fungerar som en mekanisk pump i en fontän, förklarar han.

Tremblay och hans forskarlag använde ALMA för att spåra kolmonoxidmolekyler inuti nebulosan och hur de rör sig. Forskarna upptäckte att dessa kalla molekyler, med temperaturer så låga som minus 250-260 °C, faller in mot det svarta hålet. Med hjälp av mätningar gjorda med instrumentet MUSE vid ESO:s Very Large Telescope kunde de dessutom spåra varmare gas som kastas ut från det svarta hålet i form av jetstrålar.

– Den unika aspekten här är en mycket detaljerad analys där vi samkör mätningar från både ALMA och MUSE. De två anläggningarna är en otroligt kraftfull kombination, förklarar Tremblay.

Tillsammans bildar ger ALMA och MUSE en heltäckande bild av processen. Kall gas faller mot det svarta hålet som i sin tur triggas att skicka snabba strålar av glödande plasma ut i rymden. Dessa jetstrålar sprutar ut från det svarta hålet i en spektakulär galaktisk fontän. Utan hopp om att undfly galaxens gravitation svalnar plasman, saktar ner och regnar så småningom ner mot det svarta hålet, där cykeln kan börja om på nytt.

De nya observationerna kan på ett unikt sätt kasta nytt ljus på galaxernas livscyklar. Forskarlaget spekulerar att denna process kanske inte bara är vanligt förekommande, men också nödvändig för att förstå hur galaxer bildas. Inflöden och utflöden av kall molekylär gas har båda tidigare detekterats. Nu när de för första gången båda upptäckts i samma system finns ett första belägg för att inflöde och utflöde utgör delar av samma storslagna process.

Abell 2597, som ingår i Abell-katalogen av rika galaxhopar, ligger i stjärnbilden Vattumannen. I katalogen ingår också hopar som galaxhopen i Ugnen, galaxhopen i Herkules och Pandoras galaxhop.

Mer information

Resultaten presenteras i en forskningsartikel med titeln “A Galaxy-Scale Fountain of Cold Molecular Gas Pumped by a Black Hole” i tidskriften Astrophysical Journal.

Forskarlaget består av G. R. Tremblay (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA; Yale Center for Astronomy and Astrophysics, Yale University, New Haven, USA), F. Combes (LERMA, Observatoire de Paris, Sorbonne University, Paris, Frankrike), J. B. R. Oonk (ASTRON, Dwingeloo, the Netherlands; Leiden Observatory, Nederländerna), H. R. Russell (Institute of Astronomy, Cambridge University, UK), M. A. McDonald (Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, USA), M. Gaspari (Department of Astrophysical Sciences, Princeton University, USA), B. Husemann (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Tyskland), P. E. J. Nulsen (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA; ICRAR, University of Western Australia, Crawley, Australien), B. R. McNamara (Physics & Astronomy Department, Waterloo University, Kanada), S. L. Hamer (CRAL, Observatoire de Lyon, Université Lyon, Frankrike), C. P. O’Dea (Department of Physics & Astronomy, University of Manitoba, Winnipeg, Kanada; School of Physics & Astronomy, Rochester Institute of Technology, USA), S. A. Baum (School of Physics & Astronomy, Rochester Institute of Technology, USA; Faculty of Science, University of Manitoba, Winnipeg, Kanada), T. A. Davis (School of Physics & Astronomy, Cardiff University, Storbritannien), M. Donahue (Physics and Astronomy Department, Michigan State University, East Lansing, USA), G. M. Voit (Physics and Astronomy Department, Michigan State University, East Lansing, USA), A. C. Edge (Department of Physics, Durham University, Storbritannien), E. L. Blanton (Astronomy Department and Institute for Astrophysical Research, Boston University, USA), M. N. Bremer (H. W. Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Storbritannien), E. Bulbul (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), T. E. Clarke (Naval Research Laboratory Remote Sensing Division, Washington, DC, USA), L. P. David (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), L. O. V. Edwards (Physics Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, USA), D. Eggerman (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, Yale University, New Haven, USA), A. C. Fabian (Institute of Astronomy, Cambridge University, Storbritannien), W. Forman (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), C. Jones (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), N. Kerman (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, Yale University, New Haven, USA), R. P. Kraft (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Y. Li (Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, New York, USA; Department of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor, USA), M. Powell (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, Yale University, New Haven, USA), S. W. Randall (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), P. Salomé (LERMA, Observatoire de Paris, Sorbonne University, Paris, Frankrike), A. Simionescu (Institute of Space and Astronautical Science [ISAS], Kanagawa, Japan), Y. Su (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), M. Sun (Department of Physics and Astronomy, University of Alabama in Huntsville, USA), C. M. Urry (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, Yale University, New Haven, USA), A. N. Vantyghem (Physics & Astronomy Department, Waterloo University, Kanada), B. J. Wilkes (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA) och J. A. ZuHone (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA).

ESO är Europas främsta mellanstatliga samarbetsorgan för astronomisk forskning och med råge världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det har 16 medlemsländer: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, 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 två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikeln
• Bilder på ALMA
• Bilder på VLT

Kontakter

Grant Tremblay
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, USA
Tel: +1 207 504 4862
E-post: grant.tremblay@cfa.harvard.edu

Francoise Combes
LERMA, Paris Observatory
Paris, France
E-post: francoise.combes@obspm.fr

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
E-post: pio@eso.org

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1836 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.