Ny studie: Supermassiva svarta hål växer som babystjärnor med hjälp av magnetiska vindar.

StockholmForskare har länge varit förbryllade över storleken på supermassiva svarta hål. Ny forskning ger vissa svar. Astronomer från flera länder, inklusive Chalmers tekniska högskola, har funnit ledtrådar om hur dessa svarta hål växer sig större. De upptäckte en roterande magnetisk vind i den närbelägna galaxen ESO320-G030.

Här är huvudpunkterna: Galaxen ESO320-G030 ligger på ett avstånd av 120 miljoner ljusår. Den är mycket aktiv och bildar stjärnor tio gånger snabbare än vår egen Vintergata. Forskarteamet använde ALMA-teleskopet för sin undersökning.

Denna galax lyser starkt i infrarött ljus, vilket gör det möjligt för teleskop att observera många detaljer i dess mitt. Forskare undersökte ljuset från molekyler i vindarna som strömmar från kärnan. Deras mål var att förstå hur dessa vindar skapas av ett växande svart hål.

Med hjälp av ALMA observerade de genom lager av damm och gas. Susanne Aalto, professor vid Chalmers, förklarade att de studerade tät gas nära det svarta hålet. De undersökte ljuset från vätecyanidmolekyler för att analysera gasens rörelse med hjälp av Dopplereffekten. De upptäckte mönster som pekar på en magnetiserad, roterande vind.

De flesta vindar och jetströmmar i galaxers centrum driver material bort från svarta hål. Men denna nyupptäckta vind kan göra motsatsen. Den verkar mata det svarta hålet och hjälpa det att växa. Vinden skapar en struktur som breder ut sig från centrum.

Läs också:

Idag · 07:58

Taligenkänning anpassar sig till Parkinson-tal med lärande

Forskarna mätte rotationen, massan och hastigheten hos det utströmmande materialet. De upptäckte att vindens styrka inte berodde på stjärnbildning. Susanne Aalto föreslog att vindens kraft kunde komma från gas som rör sig inåt. Magnetfält verkar hålla denna gas samman.

Den roterande magnetiska vinden kan hjälpa det svarta hålet att växa genom att rensa bort materia. När materia närmar sig det svarta hålet, bildas en snurrande skiva. Magnetfält i denna skiva blir starkare och driver bort viss materia från galaxen, vilket bildar vinden. Denna vind saktar ner den snurrande skivan, vilket gör det lättare för mer materia att falla in i det svarta hålet.

En annan forskare, Mark Gorski, upptäckte ett mönster i stjärnbildning. Unga stjärnor växer med hjälp av roterande vindar och magnetfält. Forskarna observerade något liknande runt det svarta hålet. Detta föreslår att svarta hål och stjärnor kan växa på liknande sätt, trots att de skiljer sig mycket i storlek.

Forskargruppen tror att denna upptäckt kan bidra till att förklara hur supermassiva svarta hål växer. De vill undersöka andra galaxer för att se om de har samma spiralliknande utflöden. Framtida forskning kommer att undersöka om detta är ett vanligt fenomen. Om det är det, kan det ge mer insikt i galaxernas livscykler och deras centrala svarta hål. Denna studie är ett viktigt steg för att förstå dessa enorma kosmiska objekt.