Mysterium i dværggalakse kan være udslynget sort hul
Astronomer har observeret et mystisk fænomen, som kan være et massivt sort hul, der er blevet slynget ud i rummet i forbindelse med to galakser, der er stødt sammen. Det kan skyldes gravitationsbølger i forbindelse med sammenstødet. Resultaterne er publiceret i det videnskabelige tidsskrift Monthly Notices, Royal Astronomical Society.
Hvis to galakser har kurs mod hinanden og til sidst støder sammen, vil de smelte sammen til én større galakse. I centrum af hver galakse er der et massivt sort hul, og de vil også smelte sammen. Men hvis der i den proces er blevet dannet gravitationsbølger, som spredes ud i rummet, kan der opstå en rekylvirkning, så det ene af de to sorte huller bliver slynget ud. I nogle tilfælde er rekyl-virkningen relativt svag, og så driver det sorte hul tilbage til centret. Andre gange er rekyl-virkningen så stærk, at det sorte hul slynges ud af galaksen for evigt og forbliver isoleret i universet.
Det sorte hul SDSS 1133 (lille punkt nederst til venstre) opsluger aktivt materiale fra omgivelserne af den nærliggende dværggalakse, Marakian 177 (midten), der ligger 90 mio. lysår fra Jorden. Dette højopløsningsbillede er taget fra Keck teleskopet med tilpasnings-optik.
Sort hul kyles ud af galakse
Astronomerne har længe ledt efter sådanne sorte huller, der ved en rekyl-effekt er blevet slynget ud af galaksen. Nu mener de at have fundet netop sådan et sort hul. Det ligger 90 millioner lysår fra Jorden, hvilket er relativt tæt på for astronomer.
Et internationalt hold af forskere ledet af Michael Koss, Eidgenössische Technische Hochschule, ETH-Zurich og University of Hawaii samt Allison Man fra Dark Cosmology Centre på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet har foretaget observationerne på Keck Observatory på Hawaii. Teleskopet er et af de største i verden og med en særlig teknik, kaldet ’tilpasnings-optik’, som kan kompensere for forstyrrelser fra atmosfæren, kan man opnå observationer med utrolig høj opløsning.
”Observationerne viser, at objektet, kaldet SDSS1133 stadig har en ring af støv og gas, som den trækker til sig og opsluger, mens den udsender stråling. Observationerne viser tydeligt, at der ikke befinder sig en galakse rundt om. Ved at sammenligne strålingen fra objektet med den nærliggende dværg-galakse, Markarian-177 tyder det på, at det sorte hul har tilhørt dværggalaksen, inden det blev slynget ud”, forklarer Allison Man, ph.d.-studerende på Dark Cosmology Centre på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet.
Muligvis en stjerneeksplosion
Tvillingeteleskoperne på Keck Observatoriet på toppen af Mauna Kea på Hawaii. De har hver et 10-meter spejl og er verdens største teleskoper. Laserstrålen fungerer som en kunstig hjælpe-stjerne for at korrigere for den sløring, der skyldes atmosfæriske forstyrrelser. Det er en teknik kendt som tilpasnings-optik ved højopløsnings-observationer. (Credit: Paul Hirst)
En anden mulighed er, at objektet kan være en særlig type supernova, det vil sige en eksploderende kæmpestjerne. Når kæmpestjerner dør, eksploderer de, og der kan dannes et sort hul. Astronomerne fandt fotografier af objektet fra 1950’erne, og normalt varer en supernova kun nogle få måneder, men det kunne dreje sig om en særlig kæmpe-stjerne med en serie udbrud, som fandt sted mindst 50 år før den til sidst eksploderede som en supernova i 2001. Hvis det er tilfældet, vil det have været et af de mest energi-rige og vedholdende udbrud af en stjerne, som man nogensinde har observeret.
For at komme nærmere en opklaring af mysteriet vil forskerne i det kommende år observere fænomenet med Hubble Space Telescope’s særlige Cosmic Origins Spectograph, som kan studere spektrallinjer fra stærkt ioniseret kulstof i aktive sorte huller. Spektrallinjerne fra sorte huller vil typisk være brede.
I en supernova, derimod, vil der kun blive produceret ioniseret kulstof lige efter eksplosionen, og spektrallinjerne vil typisk være meget smalle.
Allison Wing-Shan Man, Ph.d.-stud., Dark Cosmology Centre på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet allison@dark-cosmology.dk