Ny forskning afslører påvisningen af beviser for en strøm af partikler i kosmisk skala, der stammer fra et supermassivt sort hul placeret i kernen af Mælkevejen, som annonceret tirsdag den 16. juni 2026. Denne opdagelse kan løse et puslespil, der har fascineret det astronomiske samfund i årtier.
Sagittarius A*, en kolossal formation, der vejer, hvad der svarer til 4 millioner solmasser, har været et objekt for fascination og forvirring for videnskabsmænd i mere end et halvt århundrede. Kosmologiske teorier peger på, at sorte huller ikke kun absorberer stof, men også bør udstøde noget af det i form af vind eller energiske jetfly. Skytten A* stod imidlertid i kontrast til denne forventning og forblev mystisk inaktiv. På trods af omfattende forskning gennem de sidste par årtier gik det eneste bevis på vindemissioner tilbage til perioder længere end 20.000 år, uden registreringer af nyere aktivitet, hvilket gjorde objektet til en grundlæggende anomali for at forstå sorte huller generelt.
Mark Gorski, assisterende forskningsprofessor ved Northwestern University i Evanston, Illinois, fremhævede Sagittarius A*-singulariteten som det tætteste og mest grundigt analyserede sorte hul. Ifølge ham var det tilsyneladende fravær af en vind et væsentligt paradoks, på trods af at det er den eneste, der giver dig mulighed for at observere dens omgivende fysik i høj opløsning, da størstedelen af sorte huller i kosmos udviser en sådan adfærd.
Efter en periode på fem år med intense observationer sagde Gorski i samarbejde med Lena Murchikova, også assisterende professor i fysik og astronomi ved Northwestern, at de opdagede beviser på vinden, der var fraværende. Ved hjælp af en meget detaljeret grafisk repræsentation af området omkring det sorte hul identificerede de to forskere en omfattende konisk formation, især tom for kold gas.
Ifølge forskerne, begge medforfattere til en detaljeret undersøgelse af opdagelsen, offentliggjort den 4. juni i The Astrophysical Journal Letters, kan eksistensen af denne struktur kun forklares ved virkningen af en strøm af varm gas, der udsendes direkte fra selve det sorte hul.
“Vinden, der kommer fra det sorte hul, fungerer på samme måde som en hårtørrer,” sagde Gorski. Han forklarede, at denne strøm af varm, turbulent luft virker på koldere, tættere stof, fjerner og opvarmer den omgivende gas uden fuldstændig at opløse den. På denne måde efterlod den varme gas i flowet et tydeligt mærke, når den kolde gas spredes i nærheden, som påpeget i undersøgelsen.
Energistrømmenes rolle i galaktisk vækst
Lignende energistrømme, der manifesterer sig som koncentrerede jetfly eller ekspansive vinde, er blevet observeret i supermassive sorte huller placeret i centrene af andre galakser. Christopher Reynolds, professor i astronomi ved University of Maryland, College Park, som ikke var involveret i undersøgelsen, understregede, at disse strømme er afgørende for, hvordan sorte huller overfører energi til deres respektive galakser og styrer deres udvikling.
I sin vurdering bemærkede Reynolds, at opdagelsen af disse strømme i vores eget supermassive sorte hul var historisk udfordrende, men den situation har ændret sig med den nye forskning. Han beskrev undersøgelsen som et overbevisende bevis på, at en vind med oprindelse i Skytten A* spredte sig gennem den omgivende gas og støv. Selvom videnskabsmænd ikke direkte har visualiseret vinden, er dens eksistens ubestridelig, et resultat, der krævede en omhyggelig analyse af næsten fem års data fra det mest følsomme radioteleskop på planeten, hvilket udgjorde en ekstraordinær bedrift.
Forståelse af kendetegnene ved sorte huller
Sorte huller er kosmiske objekter, hvis tyngdekraft er så intens, at ikke engang lys kan undslippe deres domæne. De fleste store galakser rummer et centralt supermassivt sort hul, med masser, der kan være milliarder af gange større end vores Sols. Mens mindre sorte huller er resterne af massive stjerner, der er døde, er oprindelsen af supermassiver stadig et emne for intens undersøgelse og ringe forståelse.
Begivenhedshorisonten markerer point of no return for et sort hul, som intet kan undslippe. Imidlertid kan materialet, der kredser om disse himmelske kæmper, varme op og udstråle energi som et resultat af friktion og kraftige tidevandskræfter, der genererer radiobølger og
Ved at bruge de avancerede Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) radioteleskoper placeret i Chile, Gorski og Murchikova skabte det det mest nøjagtige kort, der nogensinde er lavet af den kolde gas omkring Skytten A*. Efter at have elimineret al radiointerferens fra objektet, afslørede det resulterende billede et stort hulrum, der målte cirka 3 lysår i længden og med en åbningsvinkel på 45 grader, som konvergerer direkte mod det sorte hul.
Forskerholdet brugte senere NASAs Chandra X-ray Observatory for at se, om den kolde gas i dette område blev formet af varmt plasma, det vil sige elektrisk ladet gas, der stammer fra det galaktiske center. Gorski forklarede, at en stærk sammenhæng mellem kold gas og varm plasma ville være ikke-eksisterende, hvis den ene ikke var i direkte forbindelse med den anden. Han tilføjede, at selvom de ikke observerede vindpartiklerne i direkte bevægelse, var de i stand til at bestemme deres retning og energi.
Gorski påpegede to grundlæggende årsager til forsinkelsen på mere end halvtreds år med at bekræfte eksistensen af denne vind, siden den første observation af Skytten A* i 1970’erne. For det første har teknologisk udstyr først for nylig nået den nødvendige kapacitet til at trænge igennem den interstellare gas og støv, der ligger mellem Jorden og det galaktiske centrum. For det andet gennemgår Skytten A* en fase med mindre aktivitet, hvilket gør dens vind svagere og følgelig sværere at opdage, en cyklisk adfærd, der er almindelig i supermassive sorte huller, som varierer deres intensitet afhængigt af tilgængeligheden af stof.
“Vores resultater viser i det væsentlige, at dette sorte hul også udviser en vind, som afstemmer den med forventninger fra sorte huls fysik generelt,” sagde Murchikova. Hun tilføjede, at detektion var en udfordring på grund af vindens ekstreme svaghed, noget uden fortilfælde i tidligere observationer af strømme fra disse kosmiske objekter.
Murchikova fremhævede, at selvom observationer af supermassive sorte huller i fjerne galakser har afsløret tilstedeværelsen af ekstremt kraftige jetfly, er sådanne manifestationer sjældne. I de fleste tilfælde forbliver disse objekter i en tilstand af relativ ro og udsender kun en blid “brise”, hvis identifikation er mere kompleks på grund af fraværet af spektakulære begivenheder.
Forskernes næste skridt inkluderer at udvide koldgaskortlægningen til at dække et større område, hvilket giver mulighed for en mere komplet analyse af vindens påvirkning. Gruppen har også til formål at skabe en “animation” af gassens bevægelse, når den nærmer sig det sorte hul, for at overvåge skyernes dynamik og kvantificere mængden af gas, som det sorte hul absorberer.
Afsløringens indvirkning på studiet af sorte huller
Der er stadig mange ubekendte om de mekanismer, hvorved supermassive sorte huller driver vinde ud, men den nuværende hypotese antyder en sammenhæng med interaktionen mellem magnetiske felter, der roterer omkring objektet, mens gassen kredser. Denne forklaring blev fremsat af Dan Wilkins, en forskningsassistent professor i astronomiafdelingen ved Ohio State University, som ikke var en del af forskningen.
I sin udtalelse bemærkede Wilkins, at påvisningen af beviser for vinde drevet af sorte huller i vores egen galakse tilbyder et innovativt perspektiv til at forstå deres generation. Desuden bekræfter opdagelsen, at supermassive sorte huller fortsætter med at projicere vinde ind i deres værtsgalakser, selv under mindre aktive faser med accelereret vækst.
Priyamvada Natarajan, professor i astronomi og fysik ved Yale University, som ikke var involveret i undersøgelsen, klassificerede som “spændende” bekræftelsen af, at det centrale sorte hul i vores galakse endelig udviste aktiviteten af jetfly og vinde, fænomener, der allerede er kendt i fysik og ofte observeret i andre supermassive sorte huller.
Natarajan fremhævede, at Skytten A* i en lang periode repræsenterede en kilde til stor frustration i det galaktiske centers astrofysik. På trods af dens nærhed, der muliggjorde ekstremt detaljerede undersøgelser, forblev den genstridigt inaktiv, uden tegn på vind. Hun understregede, at “dette arbejde fuldstændig ændrer denne opfattelse”, hvilket eksemplificerer succesen med tålmodig og grundig astronomisk observation.
På trods af opdagelsen tilføjede Natarajan, at flere spørgsmål stadig mangler at blive afklaret, hvilket forventes i en undersøgende artikel. “Forfatterne introducerede en ny observerbar variabel for det videnskabelige samfund, og fremtidige undersøgelser vil være af stor værdi”, konkluderede han.
