Ofta inom astronomi spårar en observerbar egenskap en annan egenskap som kan vara svårare att observera direkt; Röntgenaktivitet på stjärnor kan användas för att spåra turbulent uppvärmning av fotosfären. CO används för att spåra kall H2. Ibland är dessa samband vettiga. Aktiviteter i stjärnor producerar röntgenstrålning. Andra gånger verkar spårämnet i bästa fall vara avlägset besläktat.
Detta är fallet med en nyupptäckt korrelation mellan massan av centralen svart hål av galaxer och antalet klothopar de innehåller. Vad kan detta förhållande lära astronomer? Varför gäller det för vissa typer av galaxer bättre än andra? Och var kommer det ifrån i första hand.
Massan av en galaxs supermassiva svarta hål (SMBH) är känd för att ha ett starkt samband mellan många egenskaper hos deras värdgalaxer. Den har identifierat för att följa intervallet av hastigheter för stjärnor i galaxen, massan och ljusstyrkan hos spiralgalaxernas utbuktning och den totala mängden mörk materia i galaxer. Eftersom mörk materia i galaxernas gloria och ljusstyrkan också har varit kända för att motsvara antalet klothopar, undrade Andreas Burkert från Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics i Tyskland och Scott Tremaine i Princeton om de kunde skära ut mellanhänderna av mörk materia och ljusstyrka och upprätthåller fortfarande en stark korrelation mellan den centrala SMBH och antalet klotformiga kluster.
Deras initiala undersökning involverade endast 13 galaxer, men en uppföljningsstudie av Gretchen och William Harris och inlämnad till Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ökade antalet galaxer som ingick i undersökningen till 33. Resultaten av dessa studier visade att för elliptiska galaxer är förhållandet SMBH-GC uppenbart. Men för linsformiga galaxer fanns det ingen tydlig korrelation. Även om det verkade finnas en trend för klassiska spiraler, skulle det lilla antalet datapunkter (4) inte ge ett starkt statistiskt fall oberoende, men det verkade följa trenden som etablerats av de elliptiska galaxerna.
Även om korrelationen verkade stark i de flesta fall, var cirka 10 % av galaxerna som ingick i de större undersökningarna tydliga extremvärden. Detta inkluderade Vintergatan som har en SMBH-massa som ligger betydligt under förväntningarna från klusternummer. En felkälla som författarna till den ursprungliga studien misstänker är att det i vissa fall är möjligt att objekt som identifierats som klotformiga kluster kan ha blivit felidentifierade och i själva verket vara kärnorna i tidvattenavskalade dvärggalaxer. Oavsett vilket tycks sambandet som det ser ut för närvarande vara ganska starkt och är ännu mer snävt definierat än det för korrelationen mellan den för SMBH-massan och hastighetsspridningen som antydde det potentiella sambandet i första hand. Orsaken till diskordansen i linsformiga galaxer har ännu inte förklarats och inga skäl har ännu postulerats.
Men vad är orsaken till detta ovanliga förhållande? Båda uppsättningarna av författare antyder att sambandet ligger i bildandet av objekten. Även om de är åtskilda i de flesta avseenden, matas båda av stora sammanslagningshändelser; Svarta hål få massa genom att tillföra gas och klotkluster bildas ofta av de resulterande stötarna och interaktionerna . Dessutom bildades majoriteten av båda typerna av objekt vid höga rödförskjutningar.
Källor: