En nära-infraröd bild av galaxen ESO428-G014. Astronomer som använder Chandra har funnit att kärnområdet som sänder ut hårda röntgenstrålar är mer än tio större än vad konventionella modeller kan förklara, utmanar den grundläggande förståelsen. Kredit:2MASS
Supermassiva svarta hål som innehåller miljoner eller till och med miljarder solmassor av material finns i kärnorna i nästan alla galaxer. Vintergatan, till exempel, har ett nukleärt svart hål med cirka 4 miljoner solmassor av material. Runt det svarta hålet finns en torus av damm och gas, och när material faller mot det svarta hålet kan den inre kanten av denna skiva värmas upp till miljontals grader, och avger i röntgenstrålar.
Accretion uppvärmningen kan också driva dramatiska fenomen som bipolära strålar av snabbt rörliga laddade partiklar. De laddade partiklarna och intensiva röntgenstrålar som finns i denna region inkluderar den mest energiska typen, de så kallade "hårda röntgenstrålarna" som tros interagera med material i torus för att stimulera emission från högjoniserat, heta järnatomer. Högupplösta röntgenbilder från Chandra X-ray Observatory verkar bekräfta att de mest extrema förhållanden som gör att de hårda röntgenstrålarna finns i en liten region som bara är hundratals ljusår i storlek runt det nukleära svarta hålet.
På ett avstånd av endast cirka 70 miljoner ljusår, ESO428-G014 är ett jämförelsevis närliggande exempel på en galax med kärnkraft, hård röntgenstrålning. När det händer, kärnan är mycket skymd i den optiska och lågenergi-röntgenstrålningen av damm eftersom vi ser galaxen kantvis genom dess spiralarmar; vår siktlinje kan också passera genom den cirkumnukleära torusen. Galaxen är av särskilt intresse, dock, eftersom kärnan har en radiostråle som sträcker sig från den. CfA-astronomerna Pepi Fabbiano, Martin Elvis, Alessandro Paggi, Margarita Karovska, Pete Maksym, och John Raymond, med två kollegor, studerade denna galax med Chandra och tog mycket djupare exponeringar än någonsin tidigare försökt. Forskarna rapporterar att de upptäcker att den extrema röntgenstrålningen förlängs, inte begränsat till en inre region, och spänner över ett avstånd på flera tusen ljusår snarare än bara några hundra. Även om det har förekommit rapporter om hårda utsläpp utanför den nukleära omgivningen i två andra galaxer, det är första gången så hård röntgenstrålning har hittats på dessa stora skalor. Utan tvekan, denna upptäckt utmanar det grundläggande antagandet att det bara kommer från de laddade partiklarna som rör sig snabbast inuti torus. Forskarna ger några spekulativa förklaringar, inklusive eventuell acceleration av partiklar i radiostrålen, och planerar att fortsätta sin forskning med ytterligare observationer.