Med hjälp av NASA:s Chandra röntgenobservatorium, astronomer från University of Alabama i Huntsville har undersökt den centrala delen av galaxen NGC 1600, fokuserar på dess ultramassiva svarta hål (UMBH). Resultat av studien, presenterades i en artikel publicerad den 11 februari på arXiv pre-print server, kasta mer ljus över egenskaperna hos denna UMBH.

På ett avstånd av cirka 150, 000, 000 ljusår bort från jorden, NGC 1600 är en elliptisk galax i stjärnbilden Eridanus. Den har en massa på cirka 1 biljon solmassor, och trots att den tillhör en relativt liten grupp av endast ett fåtal galaxer, NGC 1600 är värd för ett extremt massivt svart hål – med en massa som uppskattas nå 17 miljarder solmassor.

Egenskaperna för UMBH i NGC 1600, särskilt dess enorma massa och relativt närhet, gör det till ett utmärkt mål för vilket rumsligt upplösta temperatur- och densitetsprofiler kan erhållas inom Bondi-radien - en beräknad radie för regionen runt galaxen från vilken omgivande medium sannolikt kommer att dras in och ansamlas. Därav, James Runge från University of Alabama och Stephen A. Walker bestämde sig för att anställa Chandra för att genomföra en sådan studie.

"Med nya djupa Chandra-observationer i kombination med arkiverade Chandra-data från NGC 1600, vi har bestämt temperatur- och densitetsprofilerna inom Bondi-tillväxtradien, ner till en radie på ~0,16 kpc från det centrala ultramassiva svarta hålet, " skrev forskarna i tidningen.

Studien analyserade hetgasegenskaperna inom Bondi-tillväxtradien (beräknad till mellan 1, 240 och 1, 760 ljusår. Forskarna upptäckte två statistiskt signifikanta temperaturkomponenter inom 9, 780 ljusår och fann att temperaturprofilen ökar mycket milt inom Bondi-radien.

Fynden är överraskande, eftersom de står i kontrast till den förväntade temperaturökningen mot mitten man kan förvänta sig av klassisk Bondi-tillväxt, vilket tyder på att gasens dynamik inte bestäms av det svarta hålet. Dock, astronomerna noterade att det finns en möjlighet att temperaturen ökar på skalor som är mindre än de som kan undersökas.

Massansamlingshastigheten vid Bondi-radien beräknades ligga på en nivå av cirka 0,1-0,2 solmassor per år. Forskarna fann att inom Bondi-radien, densitetsprofilen följer en kraftlag som är plattare än förväntat för klassisk Bondi-tillväxt.

"Täthetsprofilen följer en relativt ytlig ρ ∝ r ^{−[0,61±0,13]} förhållande inom Bondi-radien, vilket tyder på att den verkliga ackretionshastigheten på det svarta hålet kan vara lägre än den klassiska Bondi ackretionshastigheten, ", förklarade astronomerna.

Forskningen fann också att den beräknade entropin faller under ett kritiskt värde på 30 keV cm ² inom 9, 800 ljusår, vad som är karakteristiskt för system med termisk instabilitet.

© 2021 Science X Network