Een superzwaar zwart gat, gelegen in de actieve zone van de Melkweg, produceert grote hoeveelheden heet gas van zijn aanwasschijf om een maskerende torus te creëren.
Veel superzware zwarte gaten in galactische centra hebben een dikke ring van materiaal dat bekend staat als een torus (een donut- of donutvorm met een gat erin). Ze werden beschouwd als objecten gemaakt van een mix van materialen uit de kern van de melkweg, getrokken in de zwaartekrachtput van een zwart gat.
Volgens het nieuwe onderzoek van het grote millimetergolf (ALMA) -raster van Atakam in Chili is dit traditionele model echter te vereenvoudigd.
Door de omgeving te bestuderen rond een superzwaar zwart gat in de kern van het spiraalstelsel NGC 1068, 47 miljoen lichtjaren verwijderd van de aarde, kon ALMA zien dat in plaats van naar binnen te vallen een wolk materiaal uit het zwarte gat spatte en zijn eigen torus creëerde.
Afbeelding van het centrale gebied van de Melkweg NGC 1068, gemaakt door ALMA
"Denk aan een zwart gat als een motor", zei astronoom Jack Gallimore van Bucknell University in Lewisburg, Pennsylvania. - "Het wordt gevoed door het materiaal dat erin valt van de afgeplatte schijf van stof en gas. Maar zoals elke motor kan een zwart gat ook uitlaatgassen vrijgeven. "
Zwarte gaten consumeren materie die accretieschijven hebben, roterend in de horizon van een zwart gat. Het diepste deel van de aanwasschijf is zo heet dat het röntgen- en ultraviolette straling genereert. Maar dan is de schijf kouder en zendt infraroodgolven uit in het millimetergolflengtebereik. ALMA is erg gevoelig en stelt het observatorium in staat om de beweging van gassen in het buitenste deel van de aanwasschijf te volgen. Terwijl de volgende koude koolmonoxidewolken zich in dit gekoelde gebied van de aanwasschijf bevinden, was het Gallimore-team in staat om de wolken te zien die zich van de schijf losmaakten. Terwijl ze geïoniseerd werden door het oververhitte deel van de aanslagschijf, begonnen de wolken te interageren met het krachtige magnetische veld van het zwarte gat. Vervolgens wordt het gas bij hoge snelheid uit de aanwasschijf geworpen. En deze snelheid was veel groter dan de rotatiesnelheid van de schijf zelf.
"Deze wolken bewegen zo snel dat ze de noodzakelijke 'ontsnappingssnelheid' bereiken en worden overboord gegooid in de vorm van een kegelvormige veldspuit aan beide zijden van de schijf, 'zei Gallimore. "Met de hulp van ALMA kunnen we voor het eerst het uitgeworpen gas onderzoeken dat een zwart gat verbergt, in plaats van erin te vallen."
De overgrote meerderheid van sterrenstelsels bevat superzware zwarte gaten. Ze hebben symbiotische relaties en beïnvloeden, zoals algemeen bekend, beide sterrenstelsels als geheel en de snelheid van stervorming. Dankzij zulke observatoria als ALMA hebben we alle kans om de subtiliteiten van deze relatie vast te leggen.
