Aktiva galaxkärnor (AGN) upptäcktes redan på 1950-talet och har sedan dess intresserat forskare. Teorin är att dessa energirika källor återfinns i centrum av galaxer som får sin energi från ett supermassivt svart hål. Den gängse teorin går ut på att supermassiva svarta hål drar åt sig materia som gör att de växer, samtidigt som de producerar energirik strålning, som exempelvis gamma, röntgen och UV.
Jetstrålar med energirik strålning skjuts ut vinkelrätt från ansamlingsskivan runt det svarta hålet och kan vara tusentals ljusår långa. Energin avtar med tiden, samtidigt som materialet expanderar och kyls av.
Nu har forskare vid det europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope Interferometer (ESO:s VLTI) upptäckt en ring av just sådant kosmiskt stoft och gas mitt i galaxen Messier 77, på 47 miljoner ljusårs avstånd från jorden i Valfiskens stjärnbild. Upptäckten tyder alltså tyder på förekomsten av ett supermassivt svart hål.
Johan Warell, astronom och ESO-representant i Sverige, berättar att merparten av universums stora spiralgalaxer och elliptiska galaxer som vi känner til,l strålar ut extremt mycket energi från de inre delarna och innehåller därför teoretiskt ett svart hål.
– Forskare har länge misstänkt att Galaxen Messier 77 har ett svart hål i sitt centrum eftersom man observerat den här energirika strålningen där. Men man har inte lyckats hitta källan till den förrän nu, säger han.
Observationerna gjordes med hjälp av fyra åtta meter stora VLT-teleskop (very large telescope) vars ljusstrålar förs samman med en precision av en tusendels millimeter. Det skapar en så kallad interferometer som möjliggör bilder i betydligt högre upplösning. ESO har även publicerat en video som beskriver upptäckten och hur den gjordes. Se den här nedan.
– På de bilder som nu har presenteras syns en tjock och tät skiva av stoft och gas. Eftersom observationerna gjordes med infraröda våglängder kunde forskarna studera täthet och temperaturer i stoftet och upptäckte då en väldigt intensiv källa som de tror är ett svart hål, säger Johan Warell.
Forskargruppen leds av Violeta Gámez Rosas från Leidenuniversitetet i Nederländerna och resultaten publicerades nyligen i en studie i tidskriften Nature.
– Våra resultat borde leda till en bättre förståelse av hur AGN-källorna fungerar. De kan också ge en bättre förståelse av Vintergatans historia, vars centrala supermassiva svarta hål kan ha varit aktivt för länge sedan, säger hon.
Forskarna hoppas även att upptäckten ska verifiera teorin Unified Model of AGN’s, på svenska Den enhetliga modellen. Enligt den 30 år gamla teorin har alla aktiva galaxkärnor ett supermassivt hål som omges av en tät stoftring. Men de ser inte alltid likadana ut. En del aktiva galaxkärnor sänder ut skurar av radiovågor, andra inte. Vissa lyser starkt i optiskt ljus medan andra, som exempelvis Messier 77, är betydligt svagare. Skillnaderna beror exempelvis på var det svarta hålet och stoftringen befinner sig, från jorden sett.
Forskarnas fortsatta arbete handlar nu om att studera andra närbelägna galaxer för att verifiera teorin ytterligare. En stor del av målet med forskningen är att hitta objekt som man sedan kan studera vidare i det kommande teleskopet ELT (extremly large telescope), som just nu byggs på berget Cerro Armazones i Atacamaöknen i Chile. När det står färdigt 2027 blir det världens största optiska teleskop. Och då kommer forskarlag runt om i världen stå i kö för att studera olika fenomen mer på djupet.
– Så kommer det bli. Det finns många intressanta saker att studera med ELT, som till exempel aktiva galaxkärnor, men även svarta hål och dubbelstjärnesystem med vita dvärgar. Till och med atmosfären hos exoplaneter kommer man kunna studera. Och när ett nytt teleskop tas i drift görs alltid nya upptäckter, saker man inte hade en aning om tidigare, säger Johan Warell.
