Glimt af et supermassivt sort hul, der spiser middagsmad
Helt nye ALMA-observationer har afsløret, at en galakses centrale, supertunge, sorte hul bliver fodret med indfaldende gasser. Det spændende fund leverer ny forståelse af, hvordan de supertunge, sorte huller vokser.

Jeg har svært ved at forestille mig en mere skræmmende måde at ende tilværelsen end at blive slugt af et supermassivt, sort hul. 

Vi ved meget lidt om disse kosmiske monstre, og hvordan de forsyner sig selv med føde.

Astronomerne har gransket dem i mange år, men har stadig meget at lære om, hvad og hvordan de spiser for at kunne udvikle sig.

Enkle modeller tyder på, at de sorte huller gradvist vokser ved langsomt og konstant at æde af den varme ioniserede gas i galakserne.

Men for nyligt er teoretikerne kommet frem til, at de supermassive huller er i stand til at fortære hele skyer bestående af kold gas i én mundfuld.

Vi har nu indsamlet afgørende observatorisk evidens, som er blevet udgivet i tidsskriftet Nature.

Og det viser, at supermassive huller sandelig tager for sig af den kolde gas.

LÆS OGSÅ: Hubble-teleskopet finder hidtil yngste galakse

Sorte huller er blevet til et kulturelt referencepunkt

De supermassive huller er overalt for tiden - også her på Jorden.

Lige fra den smukke 'Gargantua' fra blockbusteren 'Interstellar' til titlen på bandet 'Muse' seneste album. 

De gådefulde objekter er blevet kulturelle referencepunkter.

LÆS OGSÅ: Årets astronomiske begivenhed: Merkur passerer Solen

Hvad sker der, når et sort hul sætter sig til bords?

Astronomerne har studeret dem i mange år. Først som et teoretisk koncept og senere gennem observationer. Vi ved nu, at de lurer i midten af de fleste galakser.

Når et sort hul ‘sætter sig til bords’ bliver det dødsmærkede materiale samlet i en fladtrykt skive (en tilvækstskive eller accretionsskive), der bliver flere millioner af grader varm, før den forsvinder ned mod det supertunge sorte hul i galaksens kerne (en proces, der bliver kaldt 'accretion', se faktaboks, red).

Accretion

Accretion, (lat. accretio, af ad-crescere 'tiltage, vokse'), en stjernes opsamling af stof fra omgivelserne; benyttes især om optagelse af masse, som er afgivet fra ledsageren i et dobbeltstjernesystem

I forbindelse med accretion dannes ofte en accretionsskive, en fladtrykt skive af materiale, der i en spiralformet bane falder ind mod det accreterende legeme.

Accretionsskiver forekommer i mange sammenhænge inden for astrofysikken, for eksempel ved dobbeltstjerner, sorte huller, gammaglimt og ved dannelse af planetsystemer.

De største og mest aktive findes i forbindelse med aktive galaksekerner.

Kilde. Den Store Danske

Magnetfelterne omkring det sorte hul bliver snoet ind i skiven, hvilket skaber stærke partikelstråler kaldet jets.

Både det meget varme materiale og partikelstrålerne afgiver kraftigt lys af forskellige bølgelængder.

Og det betyder, at vi kan studere det sorte hul; på trods af at det ikke selv afgiver lys.

LÆS OGSÅ: Junis himmel byder på planetfest og lysende natskyer

Fantastiske muligheder med ALMA-observatoriet

Spredt vilkårligt ud over Chajnantor-højsletten i Atacama-ørkenen i det nordlige Chile ligger de 66 antenner, der tilsammen udgør ALMA-observatoriet (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, red).

Hver eneste af disse antenner - som hver især er et teknisk mesterværk i deres egen ret - kan kombineres med hinanden for at skabe effekten af ét stort teleskop.

Det kæmpe projekt, som involverer astronomer fra hele verden, gør os i stand til at registrere lys med millimeter- og submillimeter-bølgelængder, der ligger mellem infrarødt lys og radiobølger i det elektromagnetiske spektrum

Lys ved disse bølgelængder kommer fra enorme kolde skyer i rummet mellem stjernerne og fra nogle af de tidligste og fjerneste galakser i Universet; og det er disse kolde skyer, som visse astronomer mener, er de sorte hullers yndlingsret.

LÆS OGSÅ: Astronomer spotter for første gang lys omkring et sort hul

Så sort hul fortære tre skyer

Vores team benyttede ALMA til at observere et sort hul i fuld færd med at foræde sig i tre kolde skyer i midten af en stor elliptisk galakse, den mest lysstærke i en galaksehob kaldet 'Abell 2597'

sort hul supermassiv gas galakse astronomi verdensrummet

Spredt vilkårligt ud over Chajnantor-højsletten i Atacama-ørkenen i det nordlige Chile ligger de 66 antenner, der tilsammen udgør ALMA-observatoriet.
Hver eneste af disse antenner - som hver i sær er et teknisk mesterværk i deres egen ret - kan kombineres med hinanden for at skabe effekten af ét stort teleskop.
(Foto: ESO/C. Malin, CC BY-SA)

Denne tætpakkede og usædvanlig klare hob af cirka 50 galakser ligger en milliard lysår fra Jorden og i stjernebilledet Fiskene.

I midten af galaksehobens centrale galakse ligger et supertungt sort hul, som vejer mere end en million sole, og som er 100 gange større end det supermassive sorte hul i vores egen galakse.

Galaksehobe som Abell 2597 opbygger en ekstrem varm plasma omkring sig, som forskerne mener hurtigt kan køles ned, kondensere sig, falde ned og fodre det centrale supermassive sorte hul.

LÆS OGSÅ: Danskere skal lave videnskab fra verdens bedste teleskop

Det perfekte sted at lede

Fra tidligere forskning ved vi, at det sorte hul i dette objekt i øjeblikket opsluger materiale, så det virkede som det perfekte sted at lede, hvis vi skulle finde ud af, hvad der stod på menuen.

Til vores glæde fandt vi spor efter tre kolde skyer, der blev oplyst af de kompakte jets fra det sorte hul.

Vi var i stand til at afgøre, at skyerne befinder sig 350 lysår væk fra selve det sorte hul, og at de bevæger sig mod det med en hastighed på omkring en million kilometer i timen, så de balancerer på kanten af at blive fortæret.

LÆS OGSÅ: Astronomernes yndlingsbilleder fra Hubble

Vejer mere end en million sole

I hver enkelt af skyerne er der materiale, som vejer mere end en million sole, så det er lidt af en godbid; selv for et meget stort sort hul.

Selvom ALMA kun var i stand til at registrere tre af skyerne, kan der være flere tusind i nærheden, men som ikke er oplyst af de stærke jets.

Det tyder på, at lige netop dette sorte hul er klar til endnu et lille mellemmåltid bestående af kold gas, som vil levere energi til dets aktivitet i et langt stykke tid.

Næste skridt er selvfølgelig at afdække, hvad de andre supermassive huller nyder at spise, og ALMA er et mægtigt redskab, der kan hjælpe os med lige nøjagtig dét.

Og ikke bare i galaksehobe, men også i normale galakser som vores egen.

Først da vil vi være kvalificerede til at kunne udtale os om, hvad galakserne foretrækker at spise.

Timothy Davis modtager støtte fra Science & Technologies Funding Council. Denne artikel er oprindelligt publiceret hos The Conversation. Oversat af Stephanie Lammers-Clark.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om blandt andet det mikroskopfoto, som du kan se herunder.


Annonce:

Det sker