Aangestoken door een afbeelding geüpload naar Twitter, nieuw onderzoek geeft aan dat het licht dat wordt geproduceerd door de aanwas van zwarte gaten helder genoeg kan zijn om op stof te reflecteren, het verlichten van het gaststelsel, en het creëren van lichte en donkere stralen vergelijkbaar met het effect van schemerige stralen op aarde. Het onderzoek is gepubliceerd in De astrofysische journaalbrieven.

Wanneer een superzwaar zwart gat aangroeit, of "voedt, "over de zaak eromheen, de resulterende afgifte van energie geeft een intens licht af. Tot nu, wetenschappers geloofden dat dit licht alleen de delen van een melkwegstelsel verlicht die binnen smalle ionisatiekegels vallen. Maar fotografisch bewijs van IC 5063 - een radioluid Seyfert-sterrenstelsel met een actieve galactische kern (AGN) - geeft aan dat het licht, of stralen - die wetenschappers vergelijken met de schemerige stralen die worden geworpen door wolken die de zon bij zonsondergang verduisteren - kunnen helder genoeg zijn om te weerkaatsen op nabijgelegen stof, verlicht het grootste deel van de melkweg, schaduwen veroorzakend van de ring van het zwarte gat, of donkere stralen, tussenin.

"We denken dat we bewijs hebben gevonden dat er waarschijnlijk overal in de melkweg stof is dat het licht van het toenemende zwarte gat in de actieve kern van de melkweg verstrooit, en dat het licht bijna de hele melkweg kan verlichten, " zei Peter Maksym, een astronoom bij het Centrum voor Astrofysica | Harvard &Smithsonian en hoofdauteur van het onderzoek. "We weten dat dit sterrenstelsel recentelijk is samengesmolten met een ander sterrenstelsel en dat dat overal stof kan doen opwaaien. Het is ook mogelijk dat de jets van het zwarte gat stof opstuiven uit de buurt van de kern."

Met behulp van afbeeldingen van de Hubble-ruimtetelescoop, concentreerde het team zich op IC 5063 en zijn torus - een onzichtbare ring van koele, stoffig gas rond het zwarte gat - dat de bron van het licht en zijn stralen zou kunnen zijn.

"De ontdekking toont aan dat de torus, of bellen, kan erg dun zijn - het lijkt bijna overal licht uit te komen. Als de torus groot genoeg is, wordt hij onstabiel, de zwaartekracht en rotatie die het bij elkaar houden, wijzen in de ene richting nabij het zwarte gat en in een andere richting naarmate invloeden van de melkweg belangrijk beginnen te worden. Dit ziet eruit als een schering of een bocht, "zei Maksym. "Het is mogelijk dat de kromming grote gaten creëert waar een deel van het licht doorheen schijnt, en terwijl de torus draait, lichtstralen zouden door de melkweg kunnen flitsen als een vuurtoren die door mist straalt. wetenschappelijk, het laat ons iets zien dat moeilijk is, en meestal onmogelijk, direct te zien. Dit kan gevolgen hebben voor iedereen die het gedrag van superzware zwarte gaten en hun omgeving probeert te begrijpen."

In tegenstelling tot de meeste wetenschappelijke onderzoeken, het team dat de vreemde stralen van IC 5063 observeerde, verzamelde zich op een eigenaardige manier:via crowdsourcing op sociale media. In december 2019, ruimtebeeldverwerkingsexpert en burgerwetenschapper Judy Schmidt merkte vreemde kegels op tijdens het verwerken van een afbeelding van IC 5063, vroegen zich eerst af of ze echt waren, en als ze waren, of het schaduwen waren ter grootte van een melkwegstelsel, sterrenstromen, of iets anders.

"Ik zag de donkere stralen bijna onmiddellijk nadat ik het bestand in Photoshop had geopend en begon te werken om ze te verbeteren om er zeker van te zijn dat wat ik dacht te zien er was. Ik kon ze niet zien in de archiefminiaturen of het voorbeeld van de uitgerekte afbeelding in FITS Liberator, " zei Schmidt, eraan toevoegend dat toen ze voor het eerst zag wat op schaduwen leek, zij dacht, "Dat kan toch niet?" In haar eerste tweets over de verschijnselen, Schmidt vroeg haar volgers, "Zijn dit kegels die ik me inspan om echt te zien?" en "Wat zijn dat? Dit is een actief sterrenstelsel met een superzwaar zwart gat in het midden. Werpt het schaduwen ter grootte van een melkwegstelsel? Of zijn dat gewoon sterrenstromen?"

Het duurde niet lang voordat Maksym en andere wetenschappers de tweet opmerkten en vermoedens begonnen te maken, wat uiteindelijk leidde tot de vorming van het onderzoeksteam en de ontdekking.

"Judy heeft een scherp oog voor wat er raar uitziet, die, zoals in dit geval, kan belangrijke wetenschappelijke implicaties hebben. In december, ze merkte enkele 'donkere stralen' op die zich uitstrekten van de kern van de melkweg IC 5063 en tweette naar haar volgers met de vraag of ze iets interessants zouden kunnen zijn, " zei Maksym, wiens interesse onmiddellijk werd gewekt omdat hij al vanuit een andere wetenschappelijke hoek aan hetzelfde sterrenstelsel werkte. "Verschillende van ons stemden in en begonnen te speculeren wat de stralen zou kunnen veroorzaken, en we hadden er eerst echt geen idee van. Als je de Twitter-thread leest, je kunt in realtime zien hoe de ideeën zich ontvouwden, en omgevormd tot dit echt ongebruikelijke onderzoek."

De ontdekking is nog nieuw, en wetenschappers hebben niet alle antwoorden over het stof en zijn bestaan, of wat de donkere stralen werkelijk veroorzaakt; het heeft in plaats daarvan opende een geheel nieuwe onderzoekslijn en vragen voor wetenschappers om over na te denken. "We weten niet 100 procent wat er aan de hand is; deze hele ontdekking was onverwacht, "zei Maksym. "Vervolgens, andere wetenschappers zullen onze conclusies testen met nieuwe waarnemingen en modellering, en we zullen andere manieren gaan onderzoeken om naar IC 5063 te kijken, in andere golfbanden, en met andere instrumenten. Dit is een project dat smeekt om nieuwe data, omdat het meer vragen oproept dan beantwoordt."