En ny undersøgelse, har givet et meget overraskende resultat. I de seneste 11 milliarder år er størstedelen af de kæmpestore sorte huller i midten af galakserne ikke som hidtil antaget blevet aktiveret af sammensmeltninger af galakser.

I hjertet af de fleste, hvis ikke alle, store galakser ligger et supertungt sort hul, der er flere millioner eller nogle gange flere milliarder gange tungere end Solen. I mange galakser, herunder vores egen galakse Mælkevejen, er det centrale sorte hul ikke aktivt. Men i nogle galakser, særligt tidligt i Universets historie, får dette centrale monster næring af materiale, der afgiver intens stråling, når det falder ind i det sorte hul.

Et uløst mysterium er, hvor materialet kommer fra, der aktiverer et sovende sort hul og starter voldsomme udbrud i de centrale dele af en galakse, så vi får en aktiv galaksekerne. Indtil nu har mange astronomer ment, at størstedelen af disse aktive kerner blev tændt, når to galakser smeltede sammen, eller når de passerede tæt forbi hinanden, og det forstyrrede materiale blev til brændstof for det centrale sorte hul. Nu er der imidlertid nye resultater, der peger på, at denne opfattelse kan være forkert i forhold til mange aktive galakser.

Viola Allevato (Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Garching, Tyskland) og et internationalt forskerhold fra COSMOS-samarbejdet har studeret mere end 600 aktive galakser i detaljer på en grundigt undersøgt del af himlen, der kaldes COSMOS-felt.

Som forventet fandt astronomerne ud af, at ekstremt klare aktive kerner er sjældne, mens størstedelen af de aktive galakser inden for de seneste 11 milliarder år kun er moderat klare. Men der var også en stor overraskelse: De nye data viser, at langt størsteparten af disse mere almindelige, mindre lysstærke aktive galakser ikke er blevet aktiveret af sammensmeltning af galakser. Resultatet offentliggøres i tidsskriftet The Astrophysical Journal.

Aktive galaksekerner afsløres af røntgenstrålingen, der bliver udsendt fra området omkring det sorte hul. I den aktuelle undersøgelse blev røntgenstrålingen registreret af ESA’s XMM-Newton rumobservatorium. Galakserne med røntgenstråling blev efterfølgende observeret med ESO’s Very Large Telescope (VLT), der kunne måle afstanden til galakserne. I kombination gav observationerne holdet mulighed for at lave et tredimensionelt kort, der viser, hvor de aktive galakser befinder sig.

”Det tog mere end fem år, men vi var i stand til at frembringe en af de største og mest komplette fortegnelser over aktive galakser på røntgenhimlen,” siger Marcella Brusa, en af forfatterne af undersøgelsen.

Astronomerne anvendte det nye kort til at finde ud af, hvordan de aktive galakser er fordelt og sammenlignede dette med teoretiske forudsigelser. De kunne også se, hvordan fordelingen ændrede sig i takt med, at Universet blev ældre – hele vejen fra omtrent 11 milliarder år siden og næsten op til nutiden.

Holdet fandt ud af, at aktive galaksekerner for det meste findes i store, tunge galakser med masser af mørkt stof. Det er kommet som en overraskelse og er ikke i overensstemmelse med de teoretiske forudsigelser – hvis de fleste aktive kerner var et resultat af sammensmeltninger af og sammenstød mellem galakser, var det forventet, at de ville blive fundet i galakser med moderat masse (omtrent en billion gange tungere end Solen). Holdet har opdaget, at de fleste aktive kerner befinder sig i galakser, der er omkring 20 gange tungere end forudsagt af sammensmeltningsteorierne.

”Disse nye resultater giver os en ny indsigt i, hvordan supertunge sorte huller tager hul på deres måltid,” siger Viola Alleveto, som er hovedforfatter af den nye undersøgelse. ”Det ser ud til, at sorte huller normalt bliver fodret af processer i galaksen selv, som for eksempel ustabilitet i skiven og udbrud af stjernedannelse, i modsætning til galaksesammenstød.”

Alexis Finoguenov, der har fulgt og vejledt undersøgelsen, siger afslutningsvis: ”Selv i den fjerne fortid, op til 11 milliarder år tilbage i tiden, er galaksesammenstød kun ansvarlige for en lille procentdel af de moderat lysstærke aktive galakser. På det tidspunkt var galakserne meget tættere på hinanden, så det formodes, at sammensmeltninger var mere hyppige end i nyere tid, så resultaterne er så meget desto mere overraskende.”

Kilde: ESO