Nu zoomar forskarna in på ett svart håls gåtfulla strålar

Hur kan supermassiva svarta hål skjuta iväg galaxlånga strömmar av högenergiska partiklar – så kallade jetstrålar – nästan i ljusets hastighet?  

Genom detaljerade mätningar i centrum av galaxen NGC 1052, som ligger 60 miljoner ljusår från jorden, har forskarna tagit ett viktigt steg mot att besvara den frågan. Mätningarna gjordes av många olika radioteleskop, däribland 20-metersteleskopet vid Onsala rymdobservatorium. Studien leddes av Chalmersastronomen Anne-Kathrin Baczko och resultaten presenterades nyligen i den vetenskapliga tidskriften Astronomy & Astrophysics.  

Ett utmanande galaktiskt uppdrag 

–  För ett så ljussvagt och okänt mål var vi inte säkra på om vi skulle få några data alls. Men strategin fungerade, särskilt tack vare känsligheten hos det stora radioteleskopet Alma i Chile, och kompletterande data från många andra teleskop, säger Anne-Kathrin Baczko vid Onsala rymdobservatorium, Chalmers tekniska högskola.  

Hon och forskarkollegorna lyfter fram två faktorer som ger gott hopp om att framöver kunna presentera inzoomade bilder av de gåtfulla jetstrålarna: dels lyser det svarta hålets omgivning med precis rätt frekvens för att kunna registreras av EHT, dels verkar området där jetstrålarna bildas vara tillräckligt stort för att kunna avbildas. 

Mätningarna i den nypublicerade studien avslöjar dessutom att magnetfältet nära det svarta hålets händelsehorisont är cirka 40 000 gånger starkare än jordens magnetfält. Forskarna bedömer att det kan stoppa material från att sugas in i det svarta hålet, vilket i sin tur kan leda till att jetstrålarna skjuts iväg.    

Rättelse 2024-12-17: I originalversionen av denna text angavs jämförelsen med jordens magnetfältsstyrka felaktigt.

Läs det engelska pressmeddelandet i Chalmers internationella pressrum. 

Mer om forskningen 

Forskningsartikeln, The putative center in NGC 1052, av Anne-Kathrin Baczko (Chalmers) och 286 medförfattare, har publicerats i tidskriften Astronomy & Astrophysics. I forskargruppen ingår även Chalmersforskarna John Conway och Michael Lindqvist (båda Onsala rymdobservatorium) och Chiara Ceccobello (nu vid AI Sverige).  

Mätningarna gjordes av fem teleskop i Event Horizon Telescope-nätverket:  
Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array i Chile,  IRAM 30 m-teleskopet i Spanien; James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) och Submillimeter Array (SMA) i Hawaii, USA; och South Pole Telescope (SPT) i Antarktis. Dessa kombinerades med mätningar från 14 andra radioteleskop i GMVA-nätverket (Global Millimeter VLBI Array), i Spanien, Finland och Tyskland, inklusive Chalmers 20-metersteleskop i Onsala i Sverige, och teleskopen i VLBA (Very Long Baseline Array) i USA. 

I EHT-samarbetet ingår fler än 400 forskare från Afrika, Asien, Europa, Nord- och Sydamerika. Det internationella samarbetet, där 13 intresseinstitut ingår i ett konsortium, syftar till att fånga de mest detaljerade bilderna på svarta hål som någonsin erhållits.  

Läs mer om Event Horizon Telescope (EHT)

Läs tidigare pressmeddelanden om Chalmerskopplade  EHT-framsteg

Ny bild på berömt svart hål vittnar om ett turbulent år 

Första bilden på ett svart hål med jetstråle  

För mer information, kontakta:  

Robert Cumming, kommunikatör, Onsala rymdobservatorium, Chalmers tekniska högskola, robert.cumming@chalmers.se, 070 493 31 14 

Anne-Kathrin Baczko, astronom, Onsala rymdobservatorium och institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, Chalmers tekniska högskola,  anne-kathrin.baczko@chalmers.se 

Visuellt material:  

Foton, illustrationer och rörlig bild (animation) kan laddas ner via den här länken.

A. Animation av inzoomning mot det svarta hålet i mitten av galaxen NGC 1052 (illustration). 

Hur skjuter svarta hål ut sina kraftfulla jetstrålar? I denna visualisering av mitten av galaxen NGC 1052 zoomar vi in ​​genom lager av gas och damm för att närma oss det supermassiva svarta hålet, och området där två jetstrålar slungas ut i rymden. Nya mätningar visar att Event Horizon-teleskopet kommer att kunna avbilda hur det går till. 

Illustration/animering: Chalmers tekniska högskola | 3dVision | Johan Bournonville | Anne-Kathrin Baczko 

B. Strålarna och den dolda mitten av galaxen NGC 1052 (illustration). 

I denna illustration närmar vi oss centrum av galaxen NGC 1052. Bakom moln av gas och damm (visas i orange och brunt) ligger galaxens centrala supermassiva svarta hål. De två strålarna av högenergipartiklar (visas i blått) skjuts ut av det svarta hålet, men ingen vet hur. Med hjälp av radioteleskop kan forskare se genom molnen för att avslöja vad som händer i galaxens mitt.  

Illustration: Chalmers tekniska högskola | 3dVision | Johan Bournonville | Anne-Kathrin Baczko  

C. Den dolda mitten av galaxen NGC 1052 (illustration). 

Vi närmar oss det supermassiva svarta hålet mitt i galaxen NGC 1052. Här samlas material i en snurrande skiva innan det faller in i det svarta hålet. Starka magnetfält uppstår och kan ge skjuts åt galaxens kraftfulla jetstrålar.  

Illustration: Chalmers tekniska högskola | 3dVision | Johan Bournonville | Anne-Kathrin Baczko 

D. Galaxen NGC 1052 och dess galaxgranne NGC 1042 i synligt ljus. 

Bland mängder av stjärnor i vår galax syns här galaxen NGC 1052 (till höger, i form av en oval suddig fläck), en elliptisk galax som ligger cirka 60 miljoner ljusår från jorden i stjärnbilden Valfisken. Nära galaxen syns även grannen och spiralgalaxen NGC 1042 (nederst till höger). Bilden skapades från bilder som ingår i Digitized Sky Survey 2.  
Bild: ESA/Hubble, Nasa, Digitized Sky Survey 2 samt Davide de Martin