Met behulp van NASA's Chandra X-ray observatorium, astronomen van de Universiteit van Alabama in Huntsville hebben het centrale gebied van het sterrenstelsel NGC 1600 onderzocht, gericht op zijn ultrazware zwarte gat (UMBH). Resultaten van de studie, gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 11 februari op de arXiv pre-print server, meer licht werpen op de eigenschappen van deze UMBH.

Op een afstand van ongeveer 150, 000, 000 lichtjaar verwijderd van de aarde, NGC 1600 is een elliptisch sterrenstelsel in het sterrenbeeld Eridanus. Het heeft een massa van ongeveer 1 biljoen zonsmassa's, en ondanks het feit dat het tot een relatief kleine groep van slechts een paar sterrenstelsels behoort, NGC 1600 herbergt een extreem massief zwart gat - met een geschatte massa van 17 miljard zonsmassa's.

De eigenschappen van de UMBH in NGC 1600, vooral zijn enorme massa en relatief korte afstand, maken het een uitstekend doelwit waarvoor ruimtelijk opgeloste temperatuur- en dichtheidsprofielen kunnen worden verkregen binnen de Bondi-straal - een berekende straal van het gebied rond de melkweg van waaruit het omringende medium waarschijnlijk wordt aangezogen en aangegroeid. Vandaar, James Runge en Stephen A. Walker van de Universiteit van Alabama besloten Chandra in dienst te nemen om een ​​dergelijk onderzoek uit te voeren.

"Gebruikmakend van nieuwe diepe Chandra-waarnemingen in combinatie met archiefgegevens van Chandra van NGC 1600, we hebben de temperatuur- en dichtheidsprofielen bepaald binnen de Bondi-accretiestraal, tot een straal van ∼0,16 kpc vanaf het centrale ultrazware zwarte gat, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

De studie analyseerde de hete gaseigenschappen binnen de Bondi-accretiestraal (geschat tussen 1, 240 en 1, 760 lichtjaren. De onderzoekers ontdekten twee statistisch significante temperatuurcomponenten binnen 9, 780 lichtjaar en ontdekte dat het temperatuurprofiel binnen de Bondi-straal zeer licht toeneemt.

De bevindingen zijn verrassend, omdat ze in contrast staan ​​met de verwachte temperatuurstijging naar het centrum toe die men zou verwachten van klassieke Bondi-aanwas, wat suggereert dat de dynamiek van het gas niet wordt bepaald door het zwarte gat. Echter, de astronomen merkten op dat de mogelijkheid bestaat dat de temperatuur stijgt op kleinere schalen dan die kunnen worden onderzocht.

De massa-aanwassnelheid in de Bondi-straal werd berekend op een niveau van ongeveer 0,1-0,2 zonsmassa's per jaar. De onderzoekers ontdekten dat binnen de Bondi-straal, het dichtheidsprofiel volgt een machtswet die vlakker is dan verwacht voor klassieke Bondi-aanwas.

"Het dichtheidsprofiel volgt een relatief ondiepe ρ ∝ r ^{−[0,61±0,13]} relatie binnen de Bondi-straal, wat suggereert dat de werkelijke accretiesnelheid op het zwarte gat lager kan zijn dan de klassieke Bondi-acretiesnelheid, ’ legden de astronomen uit.

Uit het onderzoek bleek ook dat de berekende entropie onder een kritische waarde van 30 keV cm . daalt ² binnen 9, 800 lichtjaar, wat kenmerkend is voor systemen met thermische instabiliteiten.

© 2021 Science X Network