Aldrig før har astronomerne set så voldsomt et 'uvejr' i rummet: En enorm klump af intergalaktiske gasskyer regner ned over det supertunge sorte hul i midten af en kæmpegalakse en milliard lysår fra Jorden.

For første gang har vi nu direkte bevis for, at tætte kolde gasskyer kan danne sig i den varme intergalaktiske gas, og dumpe ned i hjertet af en galakse. Her viser de nye ALMA observationer, at galaksens centrale supertunge sorte hul fodres med de indfaldende gasser. Det giver også ny viden om, hvordan de supertunge sorte huller vokser, ved den proces, som på engelsk kaldes 'accretion'.

Tidligere mente astronomerne, at de supertunge sorte huller langsomt og konstant åd af den varme ioniserede gas i galaksernes egen glorie. De nye observationer med ALMA viser, at når de intergalaktiske vejrforhold er til det, kan de sorte huller også foræde sig i et nedbør af spredte kæmpestore klumper af meget kold gas.

"Selvom det i de seneste år er forudset teoretisk, er dette her et af de første uomtvistelige observationelle beviser for, at der falder kold regn ind og fodrer de supermassive sorte huller" siger Grant Tremblay, som er astronom ved Yale University i New Haven, Cponnecticut, USA. Han er tidligere ESO Fellow og hovedforfatter på den nye videnskabelige artikel. "Det er spændende at tænke på, at vi måske direkte ser dette galakseomspændende skybrud, som falder ind mod et sort hul med en masse 300 millioner gange større end Solens"

Tremblay og resten af forskerholdet brugte ALMA til at kigge ind i en usædvanlig klar hob med omkring 50 galakser, kaldestAbell 2597. I midten af hoben findes en stor elliptisk galakse, som meget passende på engelsk kaldes 'Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy'. Imellem alle disse galakser er der en diffus atmosfære af varm ioniseret gas, som tidligere er observeret med NASAs Chandra røntgenteleskopsatellit.

"Denne meget meget varme gas kan hurtigt køles ned, kondensere sig og falde ned, næsten på samme måde som varm fugtig luft i Jordens atmosfære kan danne regnskyer og nedbør," sagde Tremblay. "De nydannede skyer regner så ned på galaksen, hvor de starter stjernedannelse, og fodrer det supertunge sorte hul i midten."

Gasserne i Abell 2597 galaksehoben
Gasserne i Abell 2597 galaksehoben


Det er nær midten af denne galakse, at forskerne lige netop så, at dette sker: tre tunge klumper af kold gas snor sig ned mod det supertunge sorte hul i galaksens kerne med en fart på omkring en million kilometer i timen. I hver af skyerne er der materiale, som vejer mere end en million sole, og skyerne er hver dusinvis af lysår i tværmål.

Normalt ville det være svært at finde objekter i denne størrelse i disse enorme kosmiske afstande, selv med ALMAs utrolige opløsningsevne. Det afslører sig alligevel, fordi de kaster "skygger" som er milliarder af lysår lange, i retning imod os her på Jorden.

Supplerende data indhentet med National Science Foundation’s Very Long Baseline Array viser, at gasskyerne, som ses med ALMA kun er ca.300 lysår fra det centrale sorte hul, så de er lige på grænsen til at blive ædt - i alt fald i astronomisk sammenhæng.

ALMA har kun kunnet skelne 3 kolde gasskyer nær det sorte hul, men astronomerne funderer over, om der måske er tusinder af dem i nærheden, så det sorte hul er udsat for et konstant skybrud, som vil kunne holde det i aktivitet i lang tid i fremtiden.

Nu har astronomerne planer om at bruge ALMA til at søge efter disse "regnskyer" i andre galakser, for at kunne afgøre, om disse kosmiske vejrforhold er helt så almindelige, som de nuværende teorier forventer.

Opdagelsen er gjort med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), og den bliver offentliggjort i tidsskriftet Nature den 9. juni 2016.

Kilde: ESO