science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Onderzoekers ontdekken waarom een ​​superzwaar zwart gat lijkt te bewegen

Krediet:Instituto de Astrofísica de Canarias

Onderzoekers gaan er vaak van uit dat massieve sterrenstelsels superzware zwarte gaten (SMBH's) in hun kernen herbergen. In recente jaren, waarnemers hebben sterrenstelsels gezocht die een SMBH kunnen bevatten die uit zijn evenwichtspositie is verplaatst. Onder de scenario's die een dergelijke verplaatsing zouden kunnen veroorzaken, zijn de fusie van twee SMBH's of het bestaan ​​van een binair paar SMBH's, en het vinden van een voorbeeld zou astronomen informatie geven over de evolutie van sterrenstelsels en de frequentie van de vorming en samensmelting van dit type object.

Een van de kandidaten voor een verplaatste SMBH is het gigantische elliptische sterrenstelsel M87, die een van de dichtstbijzijnde en meest bestudeerde galactische kernen (AGN) bevat. Eerdere studies over de verplaatsing van de SMBH van M87 leverden tegenstrijdige resultaten op. Maar een nieuwe studie van Elena López Návas, een student aan de Universiteit van La Laguna, nieuwe gegevens heeft opgeleverd die suggereren dat de SMBH in dit sterrenstelsel zich in zijn evenwichtspositie bevindt, en dat de eerder gevonden verplaatsingen het gevolg waren van variaties in het centrum van de productie van licht, het "fotocentrum" veroorzaakt door uitbarstingen van zijn relativistische straal, een stroom materiaal die met snelheden dicht bij de lichtsnelheid wordt uitgestoten van nabij het oppervlak van het zwarte gat.

Om dit onderzoek uit te voeren, het was nodig om een ​​groot aantal afbeeldingen met hoge resolutie van M 87 te analyseren die op verschillende tijdstippen en met verschillende instrumenten zijn gemaakt met de NASA/ESA Hubble Space Telescope (HST) en met ESA's Very Large Telescope (VLT) (Cerro Paranal, Chili).

"In ons werk we hebben geconstateerd dat de SMBH zich de afgelopen 20 jaar in een zeer stabiele positie bevindt. Wat is veranderd, is het centrum van de lichtproductie, het ''fotocentrum, "" legt López uit, de auteur van deze studie, die zojuist in het tijdschrift is gepubliceerd Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society ( MNRAS ).

"Als resultaat van wat we hebben gevonden, we realiseerden ons dat de beelden die een verplaatsing van het centrum van de melkweg leken te laten zien, werden genomen in een tijdperk waarin M 87 een grote uitbarsting had, die kunnen worden gemeten over het hele bereik van het elektromagnetische spectrum, " zegt Almudena Prieto Escudero, co-auteur van het artikel en een onderzoeker aan het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

Deze uitbarsting vond plaats tussen de jaren 2003 en 2007 in een knoop in de jet die bekend staat als HST-1, de knoop die het dichtst bij de kern van M87 ligt. Zolang deze uitbarsting duurde, deze knoop nam zo veel in helderheid toe dat hij zelfs de kern zelf overtrof.

"Een tijdreeksanalyse van de verplaatsingen van het centrum van de melkweg laat zien dat deze uitbarsting verband houdt met de verandering in de positie van het fotocentrum, " legt de astrofysicus uit. "Maar daarna, het fotocentrum en de kern waren op dezelfde plaats, zodat we concludeerden dat de kern en het zwarte gat altijd op dezelfde plaats waren, dat is het potentiële minimum in het centrum van de melkweg."

Deze nieuwe gegevens hebben veel interesse gewekt in de astrofysische gemeenschap, omdat het bestuderen van de positie van de SMBH in M ​​87 van cruciaal belang is om de evolutie van de melkweg te begrijpen, en voor de analyse van jets in andere AGN's. "In aanvulling, dit onderzoek herinnert ons eraan dat we heel voorzichtig moeten zijn als we variabele bronnen bestuderen die onregelmatigheden vertonen, zoals deze enorme jet, " zegt Lopez, die nu werkt met een opleiding onderzoekscontract bij het IAC.