Ett internationellt team av astronomer har fångat den mest detaljerade bilden hittills av kärnan i den avlägsna galaxen OJ 287, och avslöjat en skarpt böjd plasmajet. Observationen, gjord med ett virtuellt teleskop som sträcker sig över flera jorddiametrar, stödjer närvaron av två sammansmälta supermassiva svarta hål i dess hjärta. Detta genombrott ger nya insikter i de extrema energierna och strukturerna runt sådana kosmiska fenomen.
I över 150 år har galaxen OJ 287, belägen cirka fem miljarder ljusår från jorden, fascinerat astronomer med sina ovanliga variationer i ljusstyrka, vilket tyder på två enorma svarta hål som kretsar kring och smälter samman i dess centrum. Klassificerad som en blazar har OJ 287 ett supermassivt svart hål som ackumulerar materia och avger kraftfulla plasmajetar fyllda med strålning, värme, magnetfält och partiklar.
Under ledning av Dr. Efthalia Traianou vid Heidelbergs universitet producerade teamet denna oöverträffade bild genom att kombinera data från den 10 meter stora RadioAstron-antennen på Rysslands Spektr-R-satellit med 27 markbaserade observatorier världen över. Denna mark-rymd radiinterferometer skapade ett virtuellt teleskop fem gånger bredare än jordens diameter, och uppnådde enastående upplösning genom interferometri som mäter överlappande ljusvågor.
Den resulterande bilden avslöjar en bandliknande, skarpt böjd jetstruktur som strömmar från galaxens kärna, med vissa områden som når temperaturer på tio biljoner grader Kelvin. Forskare identifierade också en ny chockvåg som kolliderar längs jeten, kopplad till en gammastrålsignal från 2017 med biljon-elektronvolt-energier. "Vi har aldrig tidigare observerat en struktur i galaxen OJ 287 på den detaljnivå som ses i den nya bilden," sade Dr. Traianou, postdoktoralforskare med Dr. Roman Gold vid Heidelbergs universitets tvärvetenskapliga centrum för vetenskaplig databehandling.
Dessa fynd stärker hypotesen om ett binärt system av supermassiva svarta hål och avslöjar hur sådana svarta hål formar plasmajetar. "Dess speciella egenskaper gör galaxen till en ideal kandidat för ytterligare forskning om sammansmälta svarta hål och de associerade gravitationsvågorna," uppgav Traianou. Studien, som involverar institutioner från Tyskland, Italien, Ryssland, Spanien, Sydkorea och USA, publicerades i Astronomy & Astrophysics.