Radiobandets sammansatta bild av Arp 187 erhållen av VLA- och ALMA-teleskop (blå:VLA 4,86 GHz, grön:VLA 8,44 GHz, röd:ALMA 133 GHz). Bilden visar tydliga bimodala jetlober, men den centrala kärnan (bildens mitt) är mörk/icke-detektion. Kredit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Ichikawa et al.
Supermassiva svarta hål (SMBH) upptar galaxernas centrum, med massor som sträcker sig från en miljon till 10 miljarder solmassor. Vissa SMBH är i en ljus fas som kallas aktiva galaktiska kärnor (AGN).
AGN kommer så småningom att brinna ut eftersom det finns en maximal massagräns för SMBH; forskare har länge sedan funderat på när det kommer att ske.
Tohoku Universitys Kohei Ichikawa och hans forskargrupp kan ha upptäckt en AGN mot slutet av dess livslängd av en slump efter att ha fångat en AGN-signal från galaxen Arp 187.
Genom att observera radiobilderna i galaxen med hjälp av två astronomiobservatorier - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) och Very Large Array (VLA) - hittade de en jetlob, ett kännetecken för AGN.
Dock, de märkte ingen signal från kärnan, indikerar att AGN-aktiviteten kanske redan är tyst.
Vid ytterligare analys av multivåglängdsdata, de tyckte att alla småskaliga AGN-indikatorer var tysta, medan de storskaliga var ljusa. Detta beror på att AGN nyligen har släckts under de senaste 3, 000 år.
När en AGN dör, AGN-funktioner i mindre skala blir svaga eftersom ytterligare fotontillförsel också stängs av. Men den storskaliga joniserade gasregionen är fortfarande synlig eftersom det tar cirka 3000 år för fotoner att anlända till regionens kant. Att observera tidigare AGN-aktivitet är känt som ljuseko.
En röntgenbild (8-24 keV) av Arp 187 erhållen av NASA NuSTAR röntgensatellit. Den svarta cirkeln visar platsen för Arp 187, visar en icke-detektering. Kredit:Ichikawa et al.
"Vi använde NASA NuSTAR röntgensatellit, det bästa verktyget för att observera aktuell AGN-aktivitet, " sa Ichikawa. "Det möjliggör icke-detektering, så vi kunde upptäcka att kärnan är helt död."
Resultaten indikerar att AGN-avstängning sker inom en 3000-årig tidsskala, och kärnan blir över 1000 gånger svagare under de senaste 3000 åren.
Den observationsskillnad mellan en standard AGN (vänster) och en döende AGN (höger) upptäckt av denna studie. I den döende AGN, kärnan är mycket svag i alla våglängdsband eftersom AGN-aktiviteten redan är död, medan den utökade joniserade regionen fortfarande är synlig i ~3000 ljusår eftersom det tar ~3000 år för ljuset att korsa den utökade regionen. Kredit:Ichikawa et al.
Ichikawa, som var medförfattare till en artikel för 238 Meeting of the American Astronomical Society, säger att de kommer att fortsätta att undersöka döende AGN framåt. "Vi kommer att söka efter mer döende AGN med en liknande metod som denna studie. Vi kommer också att få uppföljningsobservationer med hög rumslig upplösning för att undersöka gasinflöden och utflöden, vilket skulle kunna klargöra hur nedläggningen av AGN-aktiviteten har skett.
