Genom att kombinera observationer från ESO:s jätteteleskop VLT och NASA:s röntgenteleskop Chandra har astronomer upptäckt de kraftfullaste strålarna som någonsin setts från ett mindre svart hål. Hålet, som är en så kallad mikrokvasar, blåser ut en jättelik, 1000 ljusår bred bubbla av het gas. Bubblan är dubbelt så stor som i andra liknande objekt, och mikrokvasaren är tiotals gånger mer kraftfull.
Upptäckten har beskrivits i tidskriften Nature. Manfred Pakull är huvudförfattare till forskningsartikeln.
– Vi är förundrade över hur mycket energi som förs in i gasen från det svarta hålet, säger han. Det här svarta hålet väger bara ett par solmassor, men det är ändå en riktig miniversion av de kraftfullaste kvasarer och radiogalaxer som innehåller svarta hål med massor på ett par miljoner solar.
Svarta hål är kända för att släppa ifrån sig väldiga mängder energi när de slukar materia. Tidigare trodde man att den största delen av energin sändes ut som strålning, och då framförallt som röntgenstrålning. Men de nya forskningsresultaten visar att vissa svarta hål kan släppa ut minst lika mycket energi, och kanske mycket mer, i form av smala strålar av partiklar med hög hastighet. Strålarna träffar gasen som ligger mellan stjärnorna, hettar upp den och skapar en expanderande bubbla. Inuti bubblan finns en blandning av het gas och ultrasnabba partiklar med olika temperaturer. Med hjälp av observationer i flera energiband (synligt ljus, radiovågor och röntgenstrålning) kan astronomer beräkna hur snabbt det svarta hålet hettar upp sin omgivning.
Astronomerna har observerat de ställen där strålarna träffar den interstellära gasen runt det svarta hålet. Därmed har de kunnat fastställa att den heta gasbubblan utvidgas med en hastighet på nästan en miljon kilometer i timmen.
- Jetstrålarnas längd i NGC 7793 är förbluffande om man jämför med storleken på det svarta hålet som de skickas ut ifrån, säger medförfattaren Robert Soria.
- Om det svarta hålet minskades till samma storlek som en fotboll så skulle varje stråle kunna sträcka sig från jorden till bortom Pluto, tillägger han.
Forskningsresultaten kommer att hjälpa astronomer att förstå de likheter som finns mellan mindre svarta hål som bildas av exploderade stjärnor och de supertunga svarta hål som finns i mitten av galaxer. Mycket kraftiga strålar har setts från supertunga svarta hål, men sådana tros vara mer sällsynta hos de mindre hålen som man hittar i mikrokvasarer. Den nya upptäckten pekar på att många mindre svarta hål med kraftiga strålar kanske finns, men att de hittills undgått astronomernas uppmärksamhet.
Josefin Larsson, astronom vid Stockholms universitet som forskar om svarta hål, tycker att upptäckten är spännande.
- Detta är det första exemplet på ett litet svart hål med jetstrålar som tydligt liknar en typ som är ganska vanlig i supertunga svarta hål. Resultatet kommer att hjälpa oss att förstå vilka faktorer som bidrar till att strålar från svarta hål får olika utseende, säger hon.
Källa: ESO.
