Astronomer kan ha löst mysteriet med det märkliga flyktiga beteendet hos ett supermassivt svart hål i mitten av en galax. Kombinerade data från NASA:s Chandra X-ray Observatory och andra observatorier tyder på att det svarta hålet inte längre matas med tillräckligt med bränsle för att få omgivningen att lysa klart.

Många galaxer har en extremt ljus kärna, eller kärna, drivs av material som faller mot ett supermassivt svart hål. Dessa så kallade "aktiva galaktiska kärnor" eller AGN, är några av de ljusaste objekten i universum.

Astronomer klassificerar AGN i två huvudtyper baserat på egenskaperna hos det ljus de avger. En typ av AGN tenderar att vara ljusare än den andra. Ljusstyrkan anses generellt bero på endera eller båda av två faktorer:AGN kan skymmas av omgivande gas och damm, eller så kan det i sig vara svagt eftersom matningshastigheten för det supermassiva svarta hålet är låg.

Vissa AGN har observerats ändras en gång mellan dessa två typer under loppet av bara 10 år, en blinkning i astronomiska termer. Dock, AGN associerad med galaxen Markarian 1018 sticker ut genom att byta typ två gånger, från ett svagt till ett ljust AGN på 1980-talet och sedan ändrats tillbaka till ett svagt AGN inom de senaste fem åren. En handfull AGN har observerats för att göra denna helcykelförändring, men aldrig tidigare har en studerats så ingående. Under den andra typändringen blev Markarian 1018 AGN åtta gånger svagare i röntgenstrålar mellan 2010 och 2016.

Efter att ha upptäckt AGN:s skiftande natur under ett undersökningsprojekt med ESO:s Very Large Telescope (VLT), astronomer begärde och fick tid att observera den med både NASA:s Chandra röntgenobservatorium och rymdteleskopet Hubble. Den medföljande grafiken visar AGN i optiskt ljus från VLT (vänster) med en Chandra-bild av galaxens centrala område i röntgenstrålar som visar punktkällan för AGN (höger).

Data från markbaserade teleskop inklusive VLT gjorde det möjligt för forskarna att utesluta ett scenario där ökningen av ljusstyrkan hos AGN orsakades av att det svarta hålet störde och förbrukade en enda stjärna. VLT-data ställer också tvivel om möjligheten att förändringar i obscuration genom ingripande gas orsakar förändringar i ljusstyrkan hos AGN.

Dock, den sanna mekanismen som är ansvarig för AGN:s överraskande variation förblev ett mysterium tills Chandra och Hubbles data analyserades. Chandra -observationer under 2010 och 2016 visade slutgiltigt att skymning genom ingripande gas inte var ansvarig för minskningen av ljusstyrkan. Istället, modeller av det optiska och ultravioletta ljuset som upptäckts av Hubble, NASA:s Galaxy Evolution Explorer (GALEX) och Sloan Digital Sky Survey i de ljusa och svaga staterna visade att AGN hade bleknat eftersom det svarta hålet svälts av infallande material. Denna svält förklarar också blekningen av AGN i röntgenstrålar.

En möjlig förklaring till denna svält är att inflödet av bränsle störs. Denna störning kan orsakas av interaktioner med ett andra supermassivt svart hål i systemet. Ett svart hål binärt är möjligt eftersom galaxen är produkten av en kollision och sammanslagning mellan två stora galaxer, var och en av dem sannolikt innehöll ett supermassivt svart hål i mitten.

Listobservatorierna som används i detta fynd inkluderar också NASA:s Nuclear Spectroscopic Telescope Array-uppdrag (NuSTAR) och rymdfarkosten Swift.

Två papper, den ena med den första författaren till Bernd Husemann (tidigare vid ESO och för närvarande vid Max Planck Institute for Astronomy) och den andra med Rebecca McElroy (University of Sydney), som beskriver dessa resultat publicerades i septembernumret 2016 av Astronomi och astrofysik tidning.