På udkig efter sorte huller i ude af vejs galakser

Sorte huller er mærkelige dyr i den kosmiske zoologiske have. De findes i to "typer": stjernernes og supertunge. Det er nu velkendt, at de fleste galakser har mange sorte huller i stjernemasse spredt overalt. De er normalt skabt af dødsfald fra stjerner i supernova-eksplosioner. De findes undertiden i binære systemer, hvor et sort hul og en hvid dværg eller en anden type stjerne udfører en orbital-dans med hinanden.

De største sorte huller, supermassiverne, er gemt væk i galakernes hjerter og indeholder massen af ​​millioner eller milliarder af stjerner. De bruger mindst noget af deres tid på at tygge ned på materiale i deres umiddelbare kvarterer. De fleste af de supermassive sorte huller, som astronomer kender til, er gemt væk i galakser, som selv er bundet sammen i klynger. Den hidtil største, der er fundet, har massen på 21 milliarder solskinner og holder domstol i kernen af ​​en galakse i Comaklyngen. Coma er en enorm konglomeration, der ligger 336 millioner lysår væk fra

Det var ikke den eneste store derude. Astronomer fandt også et 17-billion-solmassemasse i sort hul, der blev nedbrudt i kernen af ​​en galakse kaldet NGC 1600, som i sig selv befinder sig i et kosmisk bagvand, hvor der kun findes ca. 20 galakser. Da de fleste af de virkelig store sorte huller lever i de "store byer" (det vil sige i velbefolkede galakse-klynger) finder dette en ud i de galaktiske pinde fortæller astronomer, at der måtte være sket noget mærkeligt for at skabe det i sin strøm galakse.

Så hvordan bliver et monster-sort hul stavet væk i en lille by galakse klynge? En mulig forklaring er, at det på et tidspunkt i den fjerne fortid fusionerede med et andet sort hul. Tidligt i universets historie, galakseinteraktioner var meget mere almindelige og byggede stadig større fra mindre.

Når to galakser smelter sammen, blandes ikke kun deres stjerner og gas og støv, men deres centrale sorte huller (hvis de har dem, og de fleste galakser gør), vandrer til kernen i den nydannede, mere massive galakse. Der kredser de om hinanden og bliver til det, der kaldes et "binært sort hul". Alle stjerner eller skyer af gas og støv er i dobbelt fare fra tyngdekraften i disse sorte huller. Imidlertid kan dette materiale faktisk stjæle momentum fra de sorte huller (forudsat at det ikke falder lige i dem). Når det sker, slipper stjernerne væk, hvilket efterlader de sorte huller med mindre fart. De begynder at bevæge sig tættere sammen, og til sidst smelter de sammen for at skabe et behemoth sort hul. Det fortsætter med at vokse ved at gabble op gas, der tragtes til kernen under kollisionen.

Så hvordan blev NGC 1600's sorte hul så massiv? Den mest sandsynlige forklaring er, at det var ekstremt sultent på et tidspunkt i dets tidlige liv, hvilket førte til, at den sugede ind masser af gas og andet materiale.

Den enorme appetit kan muligvis også forklare, hvorfor værtsgalaksen er i en så lille klynge sammenlignet med andre supermassive sorte huller i galakser i hjertet af langt større klynger. NGC 1600 er den største, mest massive galakse i sin gruppe. Det er også tre gange lysere end nogen af ​​de andre nærliggende galakser. Den enorme forskel i lysstyrke er ikke noget astronomer har set i andre grupper.

Det meste af galaksens gas blev forbrugt for længe siden, da det sorte hul brændte som en strålende quasar fra materiale, der strømmer ind i det, der blev opvarmet til glødende plasma. I moderne tid er NGC 1600s centrale sorte hul relativt stille. Faktisk kaldte astronomer det en "sovende kæmpe". Det forklarer, hvorfor det ikke var blevet påvist i tidligere undersøgelser af galaksen. Astronomer snublede over dette enorme monster, da de målte hastigheden for nærliggende stjerner. Det sorte huls intense tyngdefelt påvirker bevægelserne og hastigheden for stjerner. Når astronomer var i stand til at måle disse hastigheder, kunne de derefter bestemme det sorte huls masse.

Astronomer brugte specielle instrumenter på Gemini Observatory på Hawai'i at studere lyset fra stjernerne nær det sorte hul i NGC 1600. Nogle af disse stjerner cirkler rundt om det sorte hul, og den bevægelse dukker op i stjernelys fingeraftryk (kaldet dets spektrum). Andre stjerner havde bevægelser, som synes at antyde, at de engang havde vovet sig lidt for tæt på det sorte hul og blev tyngdepunkt kastet væk i en mere eller mindre lige linje fra galakse-kernen. Dette giver mening siden Hubble-rumteleskop data viste også, at kernen var meget svag. Man kunne forvente, at hvis det sorte hul kastede stjerner væk fra sig selv. Det er muligt, at NGC 1600's kerne har kastet ud nok stjerner til at fremstille 40 milliarder solskin. Det fortæller astronomer, at der er et temmelig kraftigt og massivt sort hul gemt væk i hjertet af denne galakse, som ligger omkring 209 millioner lysår fra Jorden.

• Sorte huller findes gennem mange galakser. Kerner af spiraler og elliptiske stoffer indeholder normalt supermassive sorte huller.
• Den elliptiske galakse NGC 1600 har et ret massivt sort hul i hjertet.
• Astronomer arbejder på at forstå, hvorfor denne galakse har et så massivt sort hul.

• “En visning af den gigantiske elliptiske Galaxy NGC 1600.” HubbleSite - Teleskopet - Hubble Essentials - Om Edwin Hubble, hubblesite.org/image/3723/news.
• Dunbar, Brian. “Hvad er et sort hul?” NASA, NASA, 21. maj 2015, www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-black-hole-k4.html.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes.