Mesta útstreymi sem sést hefur frá svartholi
Nýjar mælingar ESO sýna öflugasta útstreymi dulstirnis sem fundist hefur
Sævar Helgi Bragason
27. nóv. 2012
Fréttir
Stjörnufræðingar hafa fundið dulstirni sem hefur orkuríkasta útstreymi sem sést hefur hingað til.
Stjörnufræðingar sem notuðu Very Large Telescope (VLT) ESO hafa fundið dulstirni með orkuríkasta útstreymi sem sést hefur hingað til en það er að minnsta kosti fimm sinnum öflugra áður hefur sést. Dulstirni eru mjög bjartir kjarnar vetrarbrauta, knúnir áfram af risasvartholum. Mörg þeirra varpa miklu magni efnis frá hýsilvetrarbrautum sínum en þessi útstreymi leika lykilhlutverk í þróun vetrarbrauta. Þar til nú bentu mælingar hins vegar ekki til að útstreymin væru jafn öflug og kenningar spá fyrir um.
Dulstirni eru þéttir og bjartir kjarnar fjarlægra vetrarbrauta, knúnir áfram af risasvartholum. Í þessari nýju rannsókn var sjónum beint að einu þessara orkuríku fyrirbæra — sem kallast SDSS J1106+1939 — og það rannsakað í smáatriðum með X-shooter tækinu í VLT sjónauka ESO í Paranal stjörnustöðinni í Chile [1]. Þótt svarthol séu frægust fyrir að sjúga til sín efni, hraða einnig felst dulstirni efni í kringum sig og þeyta því burt á ógnarhraða.
„Við höfum uppgötvað orkuríkasta útstreymi dulstirnis hingað til. Orkan sem flyst með þessum mikla efnismassa og þýtur á ógnarhraða frá SDSS J1106+1939, er að minnsta kosti tveimur milljón milljón sinnum meiri en orkuútgeislun sólar. Það er aftur um 100 sinnum meira en heildar-orkuútgeislun Vetrarbrautarinnar — þetta er sannkallað útstreymisskrímsli,“ segir Nahum Arav (Virginia Tech í Bandaríkjunum) sem hafði umsjón með rannsókninni. „Þetta er í fyrsta sinn sem mælt útstreymi dulstirnis hefur reynst hafa þá miklu orku sem kenningar spá fyrir um.“
Ýmis kennileg líkön benda til að þau áhrif sem útstreymið hefur á nærliggjandi vetrarbrautir hjálpi til við að leysa nokkrar ráðgátur í nútíma heimsfræði, þar á meðal hvernig massi vetrarbrautar tengist massa svartholsins í miðjunni og hvers vegna svo fáar stórar vetrarbrautir eru í alheiminum og raun ber vitni. Hins vegar lá ekki ljóst fyrir fyrr en nú hvort dulstirni væru fær um að framkalla nógu öflug útstreymi til að mynda þessi fyrirbæri.
Útstreymið nýfundna er í um þúsund ljósára fjarlægð frá risasvartholinu í hjarta dulstirnisins SDSS J1106+1939. Útstreymið er að minnsta kosti fimm sinnum öflugra en fyrri methafi [3]. Mælingar hópsins sýna að árlega streymir efnismassi sem jafngildir 400 földum massa sólar burt frá dulstirninu á um 8.000 kílómetra hraða á sekúndu.
„Án X-shooter litrófsrita VLT hefðum við aldrei fengið þau hágæða gögn sem við þurftum til að gera þessa uppgötvun,“ segir Benoit Borguet (Virginia Tech í Bandaríkjunum), aðalhöfundur greinarinnar um uppgötvunina. „Í fyrsta sinn tókst okkur að rannsaka svæðið í kringum dulstirnið mjög nákvæmlega.“
Fyrir utan SDSS J1106+1939 hafa stjörnufræðingarnir einnig rannsakað annað dulstirni og komist að því að bæði fyrirbærin búa að öflugum útstreymum. Bæði dulstirnin eru dæmi um algenga en lítið rannsakaða tegund dulstirna [4] svo niðurstöðurnar ættu að eiga við um önnur björt dulstirni víða í alheiminum. Borguet og samstarfsmenn hans vinna nú að því að kanna yfir tíu svipuð dulstirni til að sjá hvort sú sé raunin.
„Ég hef leitað að einhverju eins og þessu í áratug,“ segir Nahum Arav, „svo það er óneitanlega spennandi að finna loks eitt af útstreymisskrímslum sem búið var að spá fyrir um.“
Skýringar
[1] Stjörnufræðingarnir rannsökuðu SDSS J1106+1939 og J1512+1119 í apríl 2011 og mars 2012 með X-shooter litrófsritanum á VLT sjónauka ESO. Með því að kljúfa ljósið í liti sína og rannsaka litrófið gátu stjörnufræðingar leitt út hraða og aðra eiginileika efnisins í grennd við dulstirnið.
[2] Öfluga útstreymið sem sést í SDSS J1106+1939 hefur næga hreyfiorku til að leika stórt stórt hlutverk í svörunarferli virkrar vetrarbrautar sem venjulega krefjast innötku vélræns afls sem nemur um 5% af ljósafli dulstirnisins. Hreyfiljósafl lýsir því hve mikil hreyfiorka flyst með útstreyminu.
[3] Hreyfiljósafl útstreymisins frá SDSS J1106+1939 er að minnsta kosti 10-46 erg á sekúndu. Fjarlægð útstreymanna frá dulstirninu í miðjunni (300 til 8.000 ljósár) er meiri en menn áttu von á sem bendir til þess að við sjáum útstreymin langt frá svæðinu sem við gerum ráð fyrir að þau hafi fengið hröðunina í fyrstu (0,03-0,4 ljósár).
[4] Tegund sem kallast Broad Absorption Line (BAL) dulstirni.
Frekari upplýsingar
Sagt er frá þessari rannsókn í greininni „Major contributor to AGN feedback: VLT X-shooter observations of SIV BAL QSO outflows “ sem birtist í The Astrophysical Journal.
Í rannsóknarteyminu eru B. C. J. Borguet (Virginia Tech í Bandaríkjunum), N. Arav (Virginia Tech í Bandaríkjunum), D. Edmonds (Virginia Tech í Bandaríkjunum), C. Chamberlain (Virginia Tech í Bandaríkjunum), C. Benn (Isaac Newton Group of Telescopes á Spáni).
Árið 2012 fagnar European Southern Observatory (ESO), stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, fimmtíu ára afmæli sínu. ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 40 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tenglar
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: [email protected]
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1247.
Tengdar myndir
Þessi teikning listamanns sýnir efnið sem kastast burt frá svæðinu í kringum risasvartholið í dulstirninu SDSS J1106+1939. Þetta fyrirbæri hefur orkuríkasta útstreymi sem sést hefur en það er að minnsta kosti fimm sinnum öflugra en fundist hefur hingað til. Dulstirni eru mjög bjartar vetrarbrautamiðjur knúnar áfram af risasvartholum. Í mörgum dulstirnum varpast mikið magn efnis út úr hýsilvetrarbrautinni og leika þessir strókar lykilhlutverk í þróun vetrarbrauta. Áður en þetta fyrirbæri var rannsakað höfðu mælingar á strókum ekki verið í samræmi við spár kenninga. Dulstirnið bjarta er við miðja mynd en strókarnir ná um 1.000 ljósár út í vetrarbrautina í kring. Mynd: ESO/L. Calçada
Mesta útstreymi sem sést hefur frá svartholi
Nýjar mælingar ESO sýna öflugasta útstreymi dulstirnis sem fundist hefur
Sævar Helgi Bragason 27. nóv. 2012 Fréttir
Stjörnufræðingar hafa fundið dulstirni sem hefur orkuríkasta útstreymi sem sést hefur hingað til.
Stjörnufræðingar sem notuðu Very Large Telescope (VLT) ESO hafa fundið dulstirni með orkuríkasta útstreymi sem sést hefur hingað til en það er að minnsta kosti fimm sinnum öflugra áður hefur sést. Dulstirni eru mjög bjartir kjarnar vetrarbrauta, knúnir áfram af risasvartholum. Mörg þeirra varpa miklu magni efnis frá hýsilvetrarbrautum sínum en þessi útstreymi leika lykilhlutverk í þróun vetrarbrauta. Þar til nú bentu mælingar hins vegar ekki til að útstreymin væru jafn öflug og kenningar spá fyrir um.
Dulstirni eru þéttir og bjartir kjarnar fjarlægra vetrarbrauta, knúnir áfram af risasvartholum. Í þessari nýju rannsókn var sjónum beint að einu þessara orkuríku fyrirbæra — sem kallast SDSS J1106+1939 — og það rannsakað í smáatriðum með X-shooter tækinu í VLT sjónauka ESO í Paranal stjörnustöðinni í Chile [1]. Þótt svarthol séu frægust fyrir að sjúga til sín efni, hraða einnig felst dulstirni efni í kringum sig og þeyta því burt á ógnarhraða.
„Við höfum uppgötvað orkuríkasta útstreymi dulstirnis hingað til. Orkan sem flyst með þessum mikla efnismassa og þýtur á ógnarhraða frá SDSS J1106+1939, er að minnsta kosti tveimur milljón milljón sinnum meiri en orkuútgeislun sólar. Það er aftur um 100 sinnum meira en heildar-orkuútgeislun Vetrarbrautarinnar — þetta er sannkallað útstreymisskrímsli,“ segir Nahum Arav (Virginia Tech í Bandaríkjunum) sem hafði umsjón með rannsókninni. „Þetta er í fyrsta sinn sem mælt útstreymi dulstirnis hefur reynst hafa þá miklu orku sem kenningar spá fyrir um.“
Ýmis kennileg líkön benda til að þau áhrif sem útstreymið hefur á nærliggjandi vetrarbrautir hjálpi til við að leysa nokkrar ráðgátur í nútíma heimsfræði, þar á meðal hvernig massi vetrarbrautar tengist massa svartholsins í miðjunni og hvers vegna svo fáar stórar vetrarbrautir eru í alheiminum og raun ber vitni. Hins vegar lá ekki ljóst fyrir fyrr en nú hvort dulstirni væru fær um að framkalla nógu öflug útstreymi til að mynda þessi fyrirbæri.
Útstreymið nýfundna er í um þúsund ljósára fjarlægð frá risasvartholinu í hjarta dulstirnisins SDSS J1106+1939. Útstreymið er að minnsta kosti fimm sinnum öflugra en fyrri methafi [3]. Mælingar hópsins sýna að árlega streymir efnismassi sem jafngildir 400 földum massa sólar burt frá dulstirninu á um 8.000 kílómetra hraða á sekúndu.
„Án X-shooter litrófsrita VLT hefðum við aldrei fengið þau hágæða gögn sem við þurftum til að gera þessa uppgötvun,“ segir Benoit Borguet (Virginia Tech í Bandaríkjunum), aðalhöfundur greinarinnar um uppgötvunina. „Í fyrsta sinn tókst okkur að rannsaka svæðið í kringum dulstirnið mjög nákvæmlega.“
Fyrir utan SDSS J1106+1939 hafa stjörnufræðingarnir einnig rannsakað annað dulstirni og komist að því að bæði fyrirbærin búa að öflugum útstreymum. Bæði dulstirnin eru dæmi um algenga en lítið rannsakaða tegund dulstirna [4] svo niðurstöðurnar ættu að eiga við um önnur björt dulstirni víða í alheiminum. Borguet og samstarfsmenn hans vinna nú að því að kanna yfir tíu svipuð dulstirni til að sjá hvort sú sé raunin.
„Ég hef leitað að einhverju eins og þessu í áratug,“ segir Nahum Arav, „svo það er óneitanlega spennandi að finna loks eitt af útstreymisskrímslum sem búið var að spá fyrir um.“
Skýringar
[1] Stjörnufræðingarnir rannsökuðu SDSS J1106+1939 og J1512+1119 í apríl 2011 og mars 2012 með X-shooter litrófsritanum á VLT sjónauka ESO. Með því að kljúfa ljósið í liti sína og rannsaka litrófið gátu stjörnufræðingar leitt út hraða og aðra eiginileika efnisins í grennd við dulstirnið.
[2] Öfluga útstreymið sem sést í SDSS J1106+1939 hefur næga hreyfiorku til að leika stórt stórt hlutverk í svörunarferli virkrar vetrarbrautar sem venjulega krefjast innötku vélræns afls sem nemur um 5% af ljósafli dulstirnisins. Hreyfiljósafl lýsir því hve mikil hreyfiorka flyst með útstreyminu.
[3] Hreyfiljósafl útstreymisins frá SDSS J1106+1939 er að minnsta kosti 10-46 erg á sekúndu. Fjarlægð útstreymanna frá dulstirninu í miðjunni (300 til 8.000 ljósár) er meiri en menn áttu von á sem bendir til þess að við sjáum útstreymin langt frá svæðinu sem við gerum ráð fyrir að þau hafi fengið hröðunina í fyrstu (0,03-0,4 ljósár).
[4] Tegund sem kallast Broad Absorption Line (BAL) dulstirni.
Frekari upplýsingar
Sagt er frá þessari rannsókn í greininni „Major contributor to AGN feedback: VLT X-shooter observations of SIV BAL QSO outflows “ sem birtist í The Astrophysical Journal.
Í rannsóknarteyminu eru B. C. J. Borguet (Virginia Tech í Bandaríkjunum), N. Arav (Virginia Tech í Bandaríkjunum), D. Edmonds (Virginia Tech í Bandaríkjunum), C. Chamberlain (Virginia Tech í Bandaríkjunum), C. Benn (Isaac Newton Group of Telescopes á Spáni).
Árið 2012 fagnar European Southern Observatory (ESO), stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli, fimmtíu ára afmæli sínu. ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og ein öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. Með því að reisa og reka öflugustu stjörnuathugunarstöðvar heims leggur ESO grunninn að mikilvægum uppgötvunum stjörnufræðinga. Í Chile rekur ESO þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 40 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.
Tenglar
Tengiliðir
Sævar Helgi Bragason
Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1247.University of Iceland
Reykjavík, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: [email protected]
Tengdar myndir