En Hubble-bild av Circinus-galaxen med dess aktiva galaktiska kärna (AGN). Astronomer har mätt storleken på de ackreterande områdena runt de supermassiva svarta hålen i fyra avlägsna AGN med hjälp av tekniker för efterklangskartläggning. Kredit:NASA, Andrew S. Wilson U.Maryland; Patrick L. Shopbell CIT; Chris Simpson Subaru; Thaisa Storchi-Bergmann och F.K.B. Barbosa, UFRGS, Brasilien; och Martin J. Ward, U. Leicester
Supermassiva svarta hål med miljoner eller till och med miljarder solmassor av material finns vid kärnorna i de flesta galaxer, inklusive vår Vintergatan. En torus av damm och gas kretsar runt det svarta hålet (åtminstone enligt de flesta teorier) och strålar ut i ultraviolett ljus när material som faller mot det svarta hålet värmer upp skivan till miljontals grader. Accretionsprocessen kan också driva utstötningen av strålar av snabbt rörliga laddade partiklar. Sådana aktivt ackreterande supermassiva svarta hål i galaxer kallas aktiva galaktiska kärnor (AGN).
Astronomer som modellerar de fysiska processerna i en av dessa enorma dynamos börjar med gasrörelserna och regionens geometri. Gasrörelserna kan mätas enkelt från utsläppsledningar i gasen, typiskt optiska linjer av väte som exciteras av UV-strålningen. När det gäller geometri, enkla beräkningar uppskattar att radien för gasemitterande gas bör vara några tusen astronomiska enheter (en AU är jordens genomsnittliga avstånd från solen). Eftersom de flesta AGN är för långt borta för att kunna mäta så små dimensioner, astronomer har kommit att förlita sig på tekniken med "efterklangskartläggning". Strålningen från ackretionsskivan är mycket varierande. Eftersom det tar tid för uv:n att färdas från ackretionsskivan nära det svarta hålet ut till den gas som emitterar ledningen, det finns en fördröjning mellan en händelse som ses i kontinuumet och sedan i vätelinjerna
CfA-astronomen Anna Pancoast och ett team av hennes kollegor analyserade efterklangskarteringsdata för fyra AGN för att studera deras geometrier och, särskilt, volymen het gas som är känd för sina snabba rörelser, den så kallade bredlinjeregionen eftersom spektrallinjerna har bredder som motsvarar så mycket som tre tusen kilometer per sekund. Forskarna hittar geometrin för denna gas, åtminstone i dessa fyra AGN, är välbeskrivet som att det kommer från tjocka skivor sett nästan ansikte mot ansikte, med medianradier från cirka 1600 AU till 4000 AU, och var och en med ett svart hål vars massa är cirka sjuttio miljoner solmassor (med en uppskattad precision för var och en på cirka 50 %). Det nya arbetet var framgångsrikt med att modellera observationerna och nästan fördubblar storleken på AGN-provet som modellerats med denna teknik. Urvalet är fortfarande litet, dock, och fler observationer planeras.
