Hva i all verden skjer med stjernene i de største galaksene?

Astronomer har et lite problem. De største galaksene vi kjenner til burde være proppfull av stjerner. Men når vi faktisk ser på dem, er de mer eller mindre tomme.

Tenk deg at du går inn på en restaurant som burde være fullsatt. Alle bordene står der. Stolene er på plass. Men halvparten av gjestene mangler.

Det er akkurat det som skjer ute i rommet.

Supermassive svarte hull: Mer enn bare sugemaskiner

Du har kanskje hørt at svarte hull trekker ting til seg med sin massive gravitasjon. Det stemmer. Men her er greia: svarte hull er også utrolig rotete.

Når gass og støv faller mot et sort hull – som forresten kan være milliarder av ganger tyngre enn sola vår – så ender det ikke bare opp der nede. I stedet dannes noe som kalles en akkresjonsskive. Tenk deg en hvirvlende ring av ekstremt varmt materiale som snurrer rundt og rundt, som vann som forsvinner i et avløp. Bare dette avløpet er flere millioner grader varmt og strekker seg lenger enn hele solsystemet vårt.

Og her kommer det fascinerende: alt dette materialet som snor seg innover, kan faktisk utløse enorme vinder som blåser den andre veien. Tenk på det som universets mest dramatiske raping. Bare at det ikke er gass fra gårsdagens pizza – det er hele strømmer av materiale som skytes ut i fantastisk fart.

Problemet med disse vindene

Hvorfor bryr vi oss egentlig?

Nye stjerner dannes fra gass og støv. Så hvis et sort hulls vinder er sterke nok til å blåse dette råmaterialet rett ut av galaksen, ja, da blir galaksens evne til å lage nye stjerner ganske enkelt sabotert.

Det er som å prøve å bake en kake, bare for å oppdage at noen blåser melet ut vinduet før du rekker å blande det.

Nye observasjoner fra et romteleskop kalt XRISM (ja, navnet står for X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission – forskere liker tydeligvis ikke korte navn) gir astronomer det beste bildet noensinne av hvordan disse vindene faktisk fungerer.

Et skarpere blikk på kosmisk vold

XRISM ble skutt opp i 2023, og røntgensynet er omtrent ti ganger skarpere enn tidligere teleskoper som kunne titte på disse ekstreme miljøene. Det er viktig fordi røntgenstråler er akkurat det disse voldelige områdene rundt svarte hull sender ut.

En forsker ved navn Xin "Cindy" Xiang, som jobber med doktorgraden sin ved University of Michigan, har brukt XRISM til å studere en galakse som heter NGC 4151. Den ligger omtrent 50 millioner lysår unna oss. Det er faktisk ganske nært i kosmiske målestokk. Og den har en aktiv galaksekjerne – et ekstremt lyst område i sentrum der et supermassivt sort hull aktivt spiser materiale.

"Det er som å ha den beste oppløsningen til å observere de lyseste målene," forklarer Xiang. "Vi får den rikeste informasjonen om utstrømninger vi noensinne har observert."

Cindicity-indeksen (ja, du hørte rett)

Her blir det virkelig interessant.

Xiang utviklet en ny metode for å finne ut når et sort hulls mest kraftfulle vinder faktisk er aktive. Hun studerte hundrevis av dager med observasjoner og fokuserte på hva som skjedde når NGC 4151 sin røntgenutgang økte.

Hun lagde noe som heter "fargeintensitetsindeksen" – som teamet forkortet til "cindicity" delvis fordi Xiangs kallenavn er Cindy. (Forskere har tydeligvis humor!)

Det hun fant var genuint overraskende: de sterkeste, raskeste vindene dukket ikke opp under selve røntgenutbruddene. I stedet kom de omtrent 10 000 sekunder senere – altså rundt tre timer etter den første aktivitetsperioden.

Det er første gang noen har klart å koble tidspunktet direkte mellom et sort hulls røntgenutbrudd og de kraftige vindene som følger.

Hvorfor dette betyr noe

Denne oppdagelsen kan hjelpe oss med å forklare hvorfor så mange massive galakser virker å ha færre stjerner enn de burde. Hvis svarte hull med jevne mellomrom sender ut disse kraftige utstrømningene, så river de i prinsippet bort gassen som galaksene trenger for å danne nye generasjoner av stjerner.

Det er et flott eksempel på hvordan de mest destruktive objektene i universet kan forme skjebnen til hele galakser. Disse svarte hullene er ikke bare passive forbrukere – de påvirker aktivt den kosmiske utviklingen på måter vi bare begynner å forstå.

Og med teleskoper som XRISM som endelig gir oss et klart bilde av disse prosessene – hvem vet hva mer vi vil oppdage om de ville tingene som skjer i sentrum av galakser?

Rommet slutter aldri å være fantastisk, eller hva?

Kilde: ScienceDaily