Een team onder leiding van CU Boulder-onderzoekers heeft een superzwaar zwart gat gevangen in een ver sterrenstelsel dat op gas eet en vervolgens "boert" - niet één keer, maar twee keer.

CU Boulder-assistent-professor Julie Comerford, die de studie leidde, zei dat het superzware zwarte gat dat wordt bestudeerd lijkt te hebben geboerd - in wezen stralen van helder licht uit het gas dat het heeft ingeademd - twee keer in de loop van ongeveer 100, 000 jaar. Hoewel astronomen hebben voorspeld dat dergelijke objecten aan en uit kunnen flikkeren als gevolg van gastoevoergebeurtenissen, dit is een van de weinige keren dat iemand op heterdaad is betrapt.

Superzware zwarte gaten - die miljoenen keren zwaarder zijn dan onze zon en waarvan wordt aangenomen dat ze het hart van vrijwel elk sterrenstelsel vormen - zijn in fundamentele opzichten als gewone zwarte gaten:regio's met zulke sterke zwaartekrachtseffecten dat niets, niet eens licht, kan ontsnappen. Maar wanneer de gebieden rond superzware zwarte gaten licht uitzenden dat afkomstig is van voedselepisodes, ze staan ​​bekend als quasars, zei Comerford van CU Boulder's Department of Astrophysical and Planetary Sciences.

"We zien dit objectfeest, boeren en dutjes, en dan feest, nog een keer boeren en een dutje doen, die theorie had voorspeld, "zei ze. "Gelukkig, we hebben dit sterrenstelsel toevallig geobserveerd op een moment waarop we beide gebeurtenissen duidelijk konden zien."

Een artikel over het onderwerp werd gepubliceerd in een recent nummer van The Astrofysisch tijdschrift . Comerford presenteerde de bevindingen van het team in een persconferentie op 11 januari tijdens de 231e bijeenkomst van de American Astronomical Society die van 8 tot 12 januari in Washington D.C. werd gehouden.

De melkweg in studie, bij de onderzoekers bekend als J1354, is ongeveer 900 miljoen lichtjaar van de aarde verwijderd. Ter vergelijking, een lichtjaar is ongeveer zes biljoen mijl.

Het team gebruikte observaties van twee ruimtetelescopen - de Hubble Space Telescope en het Chandra X-ray Observatory - evenals de W.M. Keck-observatorium in Mauna Kea, Hawaii, en het Apache Point Observatory bij Sunspot, New Mexico. De Apache Point-faciliteit is eigendom van het Astrophysical Research Consortium, een groep van 10 Amerikaanse onderzoeksinstellingen waaronder CU Boulder.

Dus waarom had het zwarte gat twee aparte maaltijden? Het antwoord ligt in een begeleidend sterrenstelsel dat is verbonden met J1354 door stromen van sterren en gas, zei Comerford. Het team concludeerde dat materiaal van het begeleidende sterrenstelsel naar het centrum van J1354 wervelde en vervolgens werd opgegeten door het superzware zwarte gat.

Comerford zei dat het team een ​​overblijfsel heeft waargenomen ten zuiden van het centrum van de melkweg, wat aangaf dat er ongeveer een miljoen jaar geleden een feestmaal met een zwart gat plaatsvond. In het noorden zagen ze een gaslus die de recentere boer aangaf.

Het Chandra-observatorium nam grote hoeveelheden röntgenstraling op van J1354, waaruit blijkt dat stof en gas tot miljoenen graden werden verwarmd toen het materiaal naar het centrum van het superzware zwarte gat viel. Het röntgenspectrum laat zien dat het superzware zwarte gat zich in een zware sluier van stof en gas bevindt, zei Comerford.

"Dit sterrenstelsel heeft ons echt overrompeld, " zei CU Boulder promovendus Rebecca Nevin, een co-auteur van het onderzoek die gegevens van Apache Point gebruikte om te kijken naar de snelheden en intensiteiten van het licht van het gas en de sterren in J1354. "We waren in staat om aan te tonen dat het gas uit het noordelijke deel van de melkweg consistent was met een voortschrijdende rand van een schokgolf, en het gas uit het zuiden kwam overeen met een oudere quasar-uitstroom."

Zelfs ons Melkwegstelsel heeft minstens één boer gehad, zei Comerford. In 2010 ontdekte een ander onderzoeksteam een ​​oprisping van de Melkweg met behulp van observaties van het in een baan om de aarde draaiende Fermi Gamma-ray Observatory om naar de rand van de melkweg te kijken. Astronomen zagen gasstralen genaamd "Fermi-bellen" die schijnen in de gammastraling en röntgenstraling van het elektromagnetische spectrum.

"Dit zijn de soorten bubbels die we zien na een voedingsgebeurtenis van een zwart gat, ' zei Comerford.

Andere co-auteurs van de nieuwe studie zijn postdoctorale fellows Scott Barrows en Francisco Muller-Sanchez van CU Boulder, Professor Jenny Greene van Princeton University, Professor David Pooley van de Trinity University, Daniel Stern van het Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, en professor Fiona Harrison van het California Institute of Technology.