Vintergatans svarta hål har blåst en vind i 20 000 år

I Vintergatans mitt har det svarta hålet Sagittarius A* gröpt ur en gaskon som är ungefär tre ljusår lång. Formen är fingeravtrycket av en vind, ett jämnt flöde av materia som strömmar bort från det svarta hålet, och astronomer vid Northwestern University räknar med att den har blåst i minst 20 000 år.

Fyndet sluter en lucka som har retat astrofysiker i femtio år. Teorin har länge sagt att varje svart hål som aktivt drar in materia också måste driva ut en del av den igen, eftersom energin i all infallande gas måste ta vägen någonstans. Kring avlägsna, glupska svarta hål är sådana vindar uppenbara. Kring vårt eget, som matas långsamt och tyst, förblev signalen begravd.

”Om inte ett svart hål finns i ett perfekt vakuum måste det på något sätt blåsa en vind”, säger Mark Gorski, som ledde arbetet. Frågan var aldrig om vinden fanns, utan om någon kunde se den.

För att dra fram den svaga strukturen ur det trånga galaxcentrumet staplade teamet fem års observationer från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ett nät av radioantenner högt uppe i de chilenska Anderna som kartlägger kall gas. Bilden av den molekylära gasen kring Sagittarius A* är ungefär 100 gånger djupare och 80 gånger skarpare än något tidigare. I den öppnar sig ett konformat hålrum, omkring 45 grader brett, bort från det svarta hålet och avslöjar den bortsopade gasen. Samma tomrum dök upp i arkiverade röntgendata från ett annat observatorium i omloppsbana, vilket stärker tanken att något verkligen trycker undan gasen och inte är en egenhet hos ett enda instrument.

Själva vinden är mild. Den är inte den galaxformande storm som de mest aktiva svarta hålen släpper lös; forskarna beskriver den mer som en bris än ett oväder. Den mildheten förklarar delvis varför den tog så lång tid att hitta, och varför den betyder något: den visar att även ett lugnt, undernärt svart hål sätter spår på allt runt omkring.

Viss försiktighet är på sin plats. Hålrummet härleds ur hur gasen är fördelad och den geometri som bäst förklarar den, inte ur en direkt mätning av materia i rörelse, och galaxcentrumet är en av himlens svåraste regioner att tolka. Andra förklaringar, som en gammal chockvåg eller resterna av ett tidigare utbrott, måste fortfarande uteslutas allteftersom mer data kommer in. Tills vidare lutar sig författarna mot att radio- och röntgenbilderna stämmer överens för att hävda att en vind är den enklaste tolkningen.

Om det håller ger resultatet astronomerna ett laboratorium på nära håll för en process de annars studerar över miljontals ljusår. Sagittarius A* ligger omkring 26 000 ljusår från jorden, nära nog att granskas med en detaljrikedom som ingen annan galax tillåter.

Resultaten publicerades i The Astrophysical Journal Letters. Teamet tänker fortsätta bevaka området med samma antennnät, den här gången för att direkt mäta vindens hastighet och spåra hur långt den når innan den löses upp i resten av galaxen.

Taggar: astronomi