Buchi neri supermassicci al centro delle galassie fanno fuoriuscire radiazioni e venti ultra-veloce, come illustrato nella concezione di questo artista. NuSTAR della NASA e telescopi XMM-Newton dell'ESA mostrano che questi venti, contenenti atomi altamente ionizzati, soffiano in modo quasi sferica.
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Della NASA Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NUSTAR) e (Agenzia spaziale europea) XMM-Newton telescopio dell'ESA stanno dimostrando che fieri venti provenienti da un supermassiccio buco colpo nero verso l'esterno in tutte le direzioni - un fenomeno che era stato sospettato, ma difficile da dimostrare fino ad ora.
Questa scoperta ha dato agli astronomi la prima occasione per misurare la forza di questi venti ultra-veloci e dimostrare che sono abbastanza potenti per inibire la capacità del galassia ospite per fare nuove stelle.
NUSTAR telescopio della NASA, lanciato nel giugno 2012, ha osservato la parte ad alta energia dello spettro di luce a raggi X emesso dalla blackhole supermassiccio doppiato PDS 456.
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"Sappiamo buchi neri al centro delle galassie possono nutrirsi di materia, e questo processo può produrre venti. Questo è pensato per regolare la crescita delle galassie", ha detto Fiona Harrison del California Institute of Technology (Caltech) di Pasadena, in California . Harrison è il ricercatore principale di NUSTAR e un co-autore di un nuovo documento su questi risultati che appaiono nella rivista Science. "Conoscendo la velocità, la forma e le dimensioni dei venti, ora possiamo capire quanto siano potenti."
XMM-Newton Telescope dell'ESA ha osservato la parte bassa energia dello spettro di luce a raggi X emesso da PDS 456.
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Buchi neri supermassicci blastica materia nelle loro galassie ospiti, con venti-raggi X che emette un viaggio fino a un terzo della velocità della luce.Nel nuovo studio, gli astronomi determinati PDS 456, un buco nero estremamente luminoso conosciuto come un quasar più di 2 miliardi di anni luce di distanza, sostiene venti che trasportano più energia di ogni secondo di quanto emesso da più di un trilione di soli.
"Ora sappiamo venti quasar contribuiscono in modo significativo alla perdita di massa in una galassia, guidando la sua fornitura di gas, che è combustibile per la formazione stellare", ha detto l'autore principale dello studio Emanuele Nardini di Keele University in Inghilterra.
NUSTAR e XMM-Newton contemporaneamente osservate PDS 456 in cinque diverse occasioni nel 2013 e nel 2014. Lo spazio telescopi si completano a vicenda osservando diverse parti dello spettro di luce a raggi X XMM-Newton: viste a basso consumo energetico e una vista NUSTAR ad alta energia.
Precedenti osservazioni XMM-Newton avevano identificato venti buco nero che soffia verso di noi, ma non hanno potuto stabilire se i venti soffiavano anche in tutte le direzioni. XMM-Newton aveva rilevato atomi di ferro, che sono trasportati dai venti insieme ad altro materiale, solo di fronte al buco nero, dove si bloccano i raggi X. Combinando i dati di raggi X ad alta energia da NUSTAR con osservazioni da XMM-Newton, gli scienziati sono stati in grado di trovare le firme di ferro sparsi dai lati, dimostrando i venti provengono dal buco nero non in un fascio, ma in un modo quasi sferica.
"Questo è un grande esempio di sinergia tra XMM-Newton e NUSTAR," ha dichiarato Norbert Schartel, XMM-Newton Project Scientist dell'ESA. "La complementarietà di queste due osservatori a raggi X ci permette di svelare i dettagli precedentemente nascosti sul lato potente dell'universo."
Con la forma e la portata dei venti noti, i ricercatori possono quindi determinare la forza dei venti e la misura in cui essi possono inibire la formazione di nuove stelle.
Gli astronomi pensano buchi neri supermassicci e delle loro galassie casa evolvono insieme e regolano la crescita di ciascuno. La prova di questo provengono da osservazioni dei rigonfiamenti centrali delle galassie - il più massiccio il rigonfiamento centrale, più grande è il buco nero supermassiccio.
Questa ultima relazione dimostra un buco nero supermassiccio e suoi venti ad alta velocità incide notevolmente la galassia ospite. Come il buco nero bulks dimensioni, i suoi venti spingono grandi quantità di materia verso l'esterno attraverso la galassia, che si ferma alla fine le nuove stelle formazione.
Perché PDS 456 è relativamente vicino, per gli standard cosmici, è luminoso e può essere studiato in dettaglio. Questo buco nero dà agli astronomi un look unico in un'epoca lontana del nostro universo, circa 10 miliardi di anni fa, quando i buchi neri supermassivi e le loro venti impetuosi erano più comuni e, eventualmente, a forma di galassie come la vediamo oggi.
"Per un astronomo, studiando PDS 456 è come un paleontologo viene dato un dinosauro vivente per studiare," ha detto il co-autore Daniel Stern del Jet Propulsion Laboratory della NASA (JPL) di Pasadena. "Siamo in grado di investigare la fisica di questi importanti sistemi con un livello di dettaglio non è possibile per quelli che si trovano a distanze più tipici, durante la 'Age of Quasars.'"
NuSTAR è una missione piccola Explorer guidato da Caltech e gestito da JPL per Science Mission Directorate della NASA a Washington.
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