science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Vuurt een zwart gat het koude hart van de Phoenix op?

Artistieke illustratie van de structuren die in de waarnemingen te zien zijn. Krediet:NAOJ

Radioastronomen hebben stralen van heet gas gedetecteerd die zijn uitgestoten door een zwart gat in de melkweg in het hart van de Phoenix Galaxy Cluster, op 5,9 miljard lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Phoenix. Dit is een belangrijk resultaat voor het begrijpen van de co-evolutie van sterrenstelsels, gas, en zwarte gaten in clusters van sterrenstelsels.

Sterrenstelsels worden niet willekeurig in de ruimte verdeeld. Door wederzijdse aantrekkingskracht, sterrenstelsels komen samen om verzamelingen te vormen die bekend staan ​​als clusters. De ruimte tussen sterrenstelsels is niet helemaal leeg. Er is zeer verdund gas in een cluster dat kan worden gedetecteerd door röntgenwaarnemingen.

Als dit intra-clustergas afkoelde, het zou onder zijn eigen zwaartekracht condenseren om sterren te vormen in het midden van de cluster. Echter, gekoeld gas en sterren worden meestal niet waargenomen in de harten van nabije clusters, wat aangeeft dat een of ander mechanisme het gas binnen de cluster moet verwarmen en stervorming moet voorkomen. Een potentiële kandidaat voor de warmtebron zijn jets van gas met hoge snelheid die worden versneld door een superzwaar zwart gat in het centrale sterrenstelsel.

De Phoenix Cluster is ongebruikelijk omdat het tekenen vertoont van dicht gekoeld gas en massieve stervorming rond het centrale melkwegstelsel. Dit roept de vraag op:heeft het centrale sterrenstelsel ook jets van zwarte gaten?

Een team onder leiding van Takaya Akahori van de National Astronomical Observatory van Japan gebruikte de Australia Telescope Compact Array (ATCA) om te zoeken naar zwarte gatstralen in de Phoenix Galaxy Cluster met de hoogste resolutie tot nu toe. Ze ontdekten overeenkomende structuren die zich uitstrekten van weerszijden van de centrale melkweg. In vergelijking met waarnemingen van de regio uit de archiefgegevens van het Chandra X-ray Observatory blijkt dat de door ATCA gedetecteerde structuren overeenkomen met holtes van minder dicht gas, wat aangeeft dat ze een paar bipolaire jets zijn die worden uitgezonden door een zwart gat in de melkweg. Daarom, het team ontdekte het eerste voorbeeld, waarin gaskoeling binnen een cluster en zwarte-gatstralen naast elkaar bestaan, in het verre heelal.

Radiowaarnemingen van het centrum van de Phoenix Galaxy Cluster die jetstructuren laten zien die zich uitstrekken vanuit de centrale melkweg. Krediet:Akahori et al

Verdere details van de melkweg en jets kunnen worden opgehelderd door observaties met een hogere resolutie met observatiefaciliteiten van de volgende generatie, zoals de Square Kilometre Array die eind 2020 moet beginnen met waarnemingen.

Deze resultaten verschenen als T. Akahori et al. "Ontdekking van radiojets in het Phoenix-clustercentrum van melkwegstelsels" in het augustusnummer van 2020 Publicaties van de Astronomical Society of Japan.