Falsk färgbild av NGC 5195 skapad genom att kombinera VLA 20 cm radiobild (röd), Chandra röntgenbilden (grön), och H-alfa-bilden av rymdteleskopet Hubble (blå). Bilden visar röntgen- och H-alfabågar, samt radioutflödena från det supermassiva svarta hålet i mitten av NGC 5195. Kredit:NRAO / AUI / NSF / NASA / CXC / NASA / ESA / STScI / U. Manchester / Rampadarath et al.
En studie med flera våglängder av ett par kolliderande galaxer har avslöjat orsaken till ett supermassivt svart håls fall av "matsmältningsbesvär". Resultaten kommer att presenteras av Dr Hayden Rampadarath vid National Astronomy Meeting vid University of Hull.
En gång vart par hundra miljoner år, den lilla galaxen NGC 5195 faller i de yttre armarna på sin större följeslagare, NGC 5194, även känd som Whirlpool-galaxen. Båda galaxerna är låsta i en gravitationsdans som kommer att resultera – miljarder år i framtiden – i bildandet av en enda galax.
När NGC 5195 störtar ner i virveln, materia strömmar till det supermassiva svarta hålet i NGC 5195:s centrum och bildar en ackretionsskiva. Skivan växer till en punkt där det supermassiva svarta hålet inte längre kan samlas eller "smälta" effektivt och materia sprängs ut i det omgivande interstellära mediet. Förra året, NASA:s Chandra X-Ray-observatorium upptäckte bågar av röntgenstrålning som verkade vara resultatet av denna "tvångsmatning".
Nu, nya högupplösta bilder av kärnan i NGC 5195, tagna med e-MERLIN radiouppsättning, och arkivbilder av det omgivande området från Very Large Array (VLA), Chandra och rymdteleskopet Hubble, avslöja i detalj hur dessa sprängningar uppstår och sprids. Studien leddes av astronomer vid University of Manchesters Jodrell Bank Center for Astrophysics.
e-MERLIN kartor över kärnområdet i NGC 5195 vid 1,4 GHz (vänster) och 5 GHz (höger). Bilderna visar en delvis löst källa med möjliga utflöden i parsekskala. Kredit:e-MERLIN / U. Manchester / Rampadarath et al.
Det supermassiva svarta hålet i mitten av NGC 5195 har en massa som motsvarar 19 miljoner solar. När ackretionsprocessen går sönder, enorma krafter och tryck skapar en chockvåg som trycker ut materia i det interstellära mediet. Elektroner, accelererade nära ljusets hastighet, interagerar med det interstellära mediets magnetfält och sänder ut energi vid radiovåglängder. Stötvågen blåser sedan upp och värmer upp det interstellära mediet, som avges i röntgen, och avlägsnar elektronerna från omgivande neutrala väteatomer för att göra joniserad vätgas. Denna uppblåsta bubbla skapar de bågar som upptäckts av Chandra och Hubble.
Rampadarath förklarar:"Jämför man VLA-bilderna vid radiovåglängder med Chandras röntgenobservationer och väteemissionen som upptäckts av Hubble, visar att funktioner inte bara är anslutna, men att radioutflödena i själva verket är förfäderna till de strukturer som Chandra och Hubble sett. Detta är en händelse av galaktiska proportioner som vi kan se tvärs över det elektromagnetiska spektrumet."
Han tillägger:"Åldern på bågarna i NGC 5195 är 1-2 miljoner år. För att sätta det i sitt sammanhang, de första spåren av materia tvingades ut ur det svarta hålet i detta system ungefär vid den tidpunkt då våra förfäder lärde sig göra eld. Att vi kan observera denna händelse nu genom en sådan rad astronomiska anläggningar är ganska anmärkningsvärt."
