Svarta hål och galaxer: supertung gåta nära en lösning?

Galaxen NGC 1277: alldeles i mitten finns ett supertungt svart hål som väger långt mer än någon hade väntat sig. (Bild: NASA/ESA/A. Fabian)

Även i mitten av en liten galax kan det ligga ett riktigt tungt svart hål. Det var det överraskande budskapet i en artikel som publicerades i förra veckans nummer av tidskriften Nature och som fick mången astrofysiker att sätta kaffet i halsen (läs den på ArXiv; pressmeddelande från McDonald-observatoriet och från Max Planck-institutet, DN, Forskning & framsteg SVT). Nu kommer ännu mer forskning som visar att de supertunga svarta hålens gåta håller på att ta en fascinerande vändning.

På bilden ovan syns galaxen NGC 1277. Den är en mindre, rätt ordinär galax som dock har en osynlig hemlighet: hela 14 procent av dess massa utgörs av ett svart hål i dess mitt. Det är långt mer än vad astronomen Remco van den Bosch och hans team, eller någon annan, hade väntat sig, men utifrån deras mätningar av hur snabbt stjärnorna i mitten av galaxen rör sig hade de ingen annan bra förklaring. Med en massa på hisnande 17 miljarder gånger solens är hålet ett av de tyngsta kända.

För de flesta galaxer kan man med framgång gissa det centrala svarta hålets massa om man vet hur många stjärnor som samlas i galaxens bula (den lite tjockare delen i mitten av en vanlig spiralgalax). Men bula-hål-tumregeln funkar inte alls för NGC 1277, svarta hålet är alldeles för tungt.

Galaxer utan bulor – har ändå tunga svarta hål. Bild: SDSS/B. Simmons m. fl.

Även andra galaxer har fel sorts svarta hål för sina bulor, visar det sig. Under veckan kom en spännande studie från gänget bakom medborgarforskningsprojektet Galaxy Zoo med astronomen Brooke Simmons i spetsen (artikeln på ArXiv). Simmons och hennes kollegor har studerat en mängd galaxer utan bulor som de hittade med hjälp av tusentals vanliga människor som tittat på galaxbilder och klickat som en del av Galaxy Zoo-projektet. Även de bulalösa galaxer har tyngre svarta hål än tumregeln förutspår. En skön känsla av förvirring uppstår. Vad kan det betyda?

Än så länge vet vi inte. Brooke Simmons och hennes team undrar om svarta hålens storlekar bestäms av den stora halon av mörk materia i vilken en ny galax bildas, och inte har så mycket att göra med hur galaxen lever sedan. Mysteriet om de supertunga svarta hålen och deras galaxer hänger kvar – men kanske inte länge till.

(Vill du förresten bidra till framtida galaxgenombrott? Teamet bakom Galaxy Zoo lanserade denna vecka nya Andromeda Project, som går ut på att leta stjärnhopar i Andromedagalaxen. Det är roligt, och dessutom kul att lära känna galaxen som vi kommer att ingå i om några miljarder år.)