Astronomer har upptäckt enormt svart hål på väg ut ur galax
Ett supermassivt svart hål, stort som 20 miljoner solar, är på väg ut ur sin hemgalax i full fart och lämnar efter sig en strimma av stjärnor.
Illustration av ett kringflackande svart hål som flyger ut ur ett tätt gasmoln. Gasen dras med av det svarta hålets starka gravitationskraft och bildar en tunn gasström. Det är en sådan linje astronomerna kan ha observerat.
Kan svarta hål lämna sina värdgalaxer? Ja, tydligen, för astronomer har nyligen observerat ett svart hål på väg ut ur sin hemgalax i högsta fart.
Det har gått drygt 50 år sedan astrofysiker först förutspådde att det måste finnas svarta hål som lämnar sina galaxer, men dittills hade inga synts till.
Därför är denna upptäckt inte bara fascinerande i sig själv som fenomen, den bekräftar dessutom den misstanke som astronomer har haft i årtionden.
Upptäcktes av en slump
Det är en grupp forskare vid Yales universitet som har gjort upptäckten.
Deras resultat har publicerats i en artikel som snart kommer ut i tidskriften The Astrophysical Journal Letters, men som redan nu kan läsas på databasen arXiv, där artiklar som ännu inte har granskats förhandspubliceras.
Gruppen var egentligen på väg att undersöka dvärggalaxen RCP 28, som befinner sig drygt 7,5 miljarder ljusår från jorden, med hjälp av Hubbleteleskopet, när de upptäckte en mystisk, lysande ljusstrimma.
De misstänkte att det var ett så kallat supermassivt svart hål – det vill säga ett enormt svart hål som vanligtvis befinner sig i centrum av en galax.
För att undersöka observationen närmare använde de det markbaserade Keckteleskopet på Hawaii. Därigenom kunde de konstatera att linjen är mer än 200 000 ljusår lång, det vill säga dubbelt så lång som hela Vintergatan.
Astronomerna tror dessutom att strimman består av komprimerad gas, som aktivt bildar stjärnor.
Keckteleskopet är placerat på vulkanön Mauna Kea, som anses vara en av världens viktigaste astronomiska utkikspunkter. De båda Keckteleskopen utgör tillsammans ett enda teleskop och tillhör de största optiska/närinfraröda instrumenten som användas runtom i världen.
Strimman har bildats av ett supermassivt hål, som av astronomer uppskattas vara omkring 20 miljoner gånger solens massa.
Det flyger ut ur sin hemgalax med en hastighet på drygt 5,6 miljoner km/h, vilket är mer än 4 500 gånger ljudets hastighet.
Dessutom kan forskarna se att strimman i andra änden pekar in mot mitten av en galax, där ett supermassivt svart hål normalt skulle befinna sig.
Kan vara något annat
Till en början var forskarna skeptiska, därför att aktiva supermassiva hål ofta skjuter ut så kallade relativistiska jetstrålar som är förvillande lika den nyupptäckta ljusstrimman.
Relativistiska jetstrålar avtar dock i styrka efterhand som de kommer längre ifrån sin utgångspunkt, medan svansen efter det supermassiva svarta hålet ser ut att bli starkare ju längre bort det förflyttar sig från sin galax.
Dessutom sprids relativistiska jetstrålarna som en solfjäder, medan ljusstrimman från det svarta hålet ser ut att förbli lineärt.
Därför stämmer observationen med att det är ett svart hål på avvägar, som bildas nya stjärnor längs vägen.
Tredje hjulet i galaxdans
Forskarna undrade dock hur det svarta hålet kunde undkomma sin värdgalax. De anser att den mest sannolika förklaringen är att det har kastats ut ur sin galax med en slangbella.
Här har forskare upprättat ett femstegsschema som visar hur två svarta hål i ett binärt partnerskap kan rubbas av ett tredje hål som skapar obalans och slungas ut ur galaxen. I schema 6 syns spåret av komprimerad gas, som bildar stjärnor.
Detta kan inträffa om tre massiva svarta hål med samma gravitationskraft börjar interagera med varandra.
När de båda svarta hålen så småningom börjar kretsa runt varandra, så kommer det sista svarta hålet att kastas ut ur "dansen" i mycket hög hastighet.
Astronomerna hoppas hitta fler supermassiva svarta hål på flykt, för att få en uppfattning om hur vanligt fenomenet är.