Svarthålsdrivna galaxer som kallas blazarer har kraftfulla jetstrålar som tros vara slumpmässigt riktade direkt mot jorden. Astronomer har använt flerbandsobservationer, från gammastrålen till radion, att studera de kraftfulla jetplanen och deras drivkällor. Kredit:NASA; M. Weiss/CfA
En aktiv galaxkärna (AGN) innehåller ett supermassivt svart hål som kraftigt ansamlas material. Det sprutar vanligtvis ut strålar av partiklar som rör sig nära ljusets hastighet, strålar över många våglängder, i synnerhet röntgen, i processer är bland de mest energiska fenomenen i universum. Strålarna är ofta också mycket kollimerade och sträcker sig långt utanför sin värdgalax, och om de råkar peka längs vår siktlinje är de den mest spektakulära klassen av detta fenomen:blazarer.
För några år sedan märkte astronomer att vissa typer av blazarer har jetkrafter som tycks överstiga kraften som tillförs av anhopningen. Två idéer lades fram för att förklara skillnaden:strålarna utvinner också kraft från det svarta hålets spinn eller från det magnetiska flödet runt föremålet. Hur någon av processerna sker – om de verkligen sker – diskuteras hett, men en populär argumentation hävdar att processerna på något sätt är relaterade till massan av det supermassiva svarta hålet, där de mest massiva fallen (mer än hundra miljoner solmassor) är de mest anomala. Nyligen upptäckte Fermi Gamma-Ray Space Telescope gammastrålar (ännu mer energifyllda fotoner än röntgenstrålar) som kommer från jetstrålar i en klass av galaxer som kallas Seyferts, spiralgalaxer med relativt små supermassiva svarta håls massor, typiskt omkring tio miljoner solmassor. Astronomer spekulerade i att dessa relativt låga men ändå kraftfulla utsläppsmotorer kan ge nycklar för att sortera ut de olika källorna till jetkraft.
CfA-astronomen Mislav Balokovic och hans kollegor avslutade en multivåglängdsstudie av den ljusa blazarliknande Seyfert-galaxen PKSJ1222+0413 och inkluderade data från gammastrålningen till radion, både arkiv och nya iakttagelser, inklusive nya resultat från NuSTAR rymdobservatoriet De genomförde sedan en fullständig modellering av denna källa, den mest avlägsna av sin typ som är känd - dess ljus har färdats mot oss i cirka åtta miljarder år. De upptäckte den uttalade signaturen av en accretion disk, och uppskattade massan av det supermassiva svarta hålet utifrån bredderna och styrkorna på emissionslinjerna till cirka tvåhundra miljoner solmassor, cirka tio gånger högre än de flesta andra Seyferts av sin typ. Jetljusstyrkan är bara ungefär hälften av den ökade ljusstyrkan, till skillnad från fall som galaxer vars jetkraft överstiger ansamlingen. Men objektet faller inte desto mindre klart in i en övergångsregim för jetstyrkor, gör det möjligt för framtida studier att mer detaljerat studera ursprunget till jetkraft både Seyfert-galaxer och blazarer.