Konstnärens intryck av en munk av damm och gas som omger ett aktivt supermassivt svart hål NASA/JPL-Caltech Vissa galaxer innehåller supermassiva svarta hål som är glupska ätare, förbrukar gas, damm och allt annat som går för nära, inklusive ljus. I sin matvettighet, dessa lammar genererar mycket energi i kärnorna i deras värdgalaxer, bländar kosmos med kraftig strålning. Vår galax centrala supermassiva svarta hål, Skytten A*, är en sovande fitta i jämförelse.
Dessa pulserande galaktiska hjärtan är kända som "aktiva galaktiska kärnor, "eller AGN, och, i ny forskning publicerad online i tidskriften Nature den 27 september, en internationell grupp forskare har stött en berggrundsteori (den enhetliga teorin) som astronomer trodde präglade dessa AGN. Forskningen kan hjälpa oss att bättre förstå hur galaxer och supermassiva svarta hål utvecklats med varandra.
När man observerar dessa ljusa galaxer, astronomer märkte två olika typer av AGN. Vissa galaxer hade en mycket ljus AGN (typ I), medan andra AGN var svaga (typ II). Efter decennier av studier med olika teleskop som är känsliga för en rad frekvenser, astronomer trodde att dessa två typer av AGN var en och samma - orsaken till de två typerna var bara en perspektivfråga.
"Man trodde att det vi såg i grunden är en konfiguration av damm och gas runt det svarta hålet som ser ut som en uppblåst munk-eller en torus, "säger astronomen Richard Mushotzky, professor vid University of Maryland och medförfattare till studien.
"Så, för typ II, vi tittar på de svarta hålen genom sidan av munken, där det finns mycket damm och gas i sikte; Typ Is är när vi tittar ner från toppen av munken [med lite damm och gas i sikte], " han förklarar.
Det följer då att Type Is blir ljusare än typ II. Dock, Mushotzky hävdar, Det har blivit en växande mängd spektroskopiska bevis som tyder på att, faktiskt, där är en fysisk skillnad mellan de två typerna av AGN - och det orsakas inte av en munkform.
Med hjälp av data från Burst Alert Telescope (BAT) kopplat till NASAs Swift rymdteleskop, forskarna kunde "se" genom all gas och damm som omger mer än 800 som matar svarta hål i galaxernas centrum. BAT ser universum i hårda röntgenstrålar-samma röntgenstrålar som radiologer använder för att "se" våra skelett genom våra kroppar-så det spelar ingen roll i vilken vinkel Swift tittade på AGN, den kan skära igenom vilket moln som helst och se exakt hur mycket energi de supermassiva svarta hålen genererar.
Kompletterar Swift, forskarna använde data från ett dussin andra markbaserade teleskop runt om i världen, som kräver ett globalt samarbete av forskare som kallas BAT AGN Spectroscopic Survey (BASS) Consortium. Med dessa uppgifter, forskarna avslöjade att typ I och typ II AGN faktiskt är olika, strukturellt och energiskt.
"Denna studie säger att ja, där är något som är annorlunda - och det är i grunden hur snabbt de svarta hålen matar, säger Mushotzky.
Även om de ofta ses som omättliga slukar av all materia, även de supermassiva svarta hålen har sina gränser. "Det finns en maximal hastighet med vilken ett svart hål kan matas - om du försöker stoppa mer material än max, det svarta hålet avvisar det i princip; det är en kräsen ätare, "Tillägger Mushotzky.
Så, den största skillnaden mellan AGN -typer är att typ Is omges av mer damm och gas, avvisar därför mer materia och ger näring åt mycket högre energiutsläpp än typ II. Detta är den bakomliggande anledningen till att Type Is är så ljusa:Dessa svarta hål förbrukar det omgivande materialet tills de, bokstavligen, kan inte äta mer.
Ett pågående pussel inom astronomi är hur supermassiva svarta hål utvecklats med sina galaxer. Eftersom de flesta galaxer är kända för att innehålla monster svarta hål, den uppenbara frågan är:Hur påverkar svarta hål utvecklingen av galaxer och vice versa?
Eftersom galaxer med aktiva svarta hål i sina kärnor ger ett sätt att observera stora mängder strålning som genereras och dess påverkan på galaxer, AGN har använts som ett laboratorium för att studera stjärnbildning på dessa omtumlande platser. Men typ I -galaxernas stjärnor är svåra att observera - extremt ljusa kärnor dränker ljuset från galaxens stjärnor. Eftersom den enhetliga modellen antar att typ I och typ II är i grunden desamma, astronomer har vanligtvis studerat typ II istället - eftersom de har dimmerkärnor och galaxernas stjärnor lätt kan ses.
Men, som denna nya upptäckt bekräftar, denna idé är bristfällig, säger Mushotzky. Det har varit en partiskhet att bara studera typ II, och Type Is har förbises.
"Nu när vi vet att typ I [svarta hål] sprider ut mer energi än typ II, vi måste granska vad vi kom fram till tidigare, " han säger.
Nu är det slumpmässigtPå tal om munkar, vissa anser att den största munken någonsin var en gelékonfekt som sträckte sig 4,9 meter bred och 0,4 meter hög. Och ändå håller det fortfarande inte ett ljus till en "munk" som omger ett svart hål.
