Editorial: “Black-hole eruption nea

Editorial: “Black-hole eruption nearby is a warning for us all“

Some 2 million years ago, around the time our ancestors were learning to walk upright, a light appeared in the night sky, rivalling the moon for brightness and size. But it was more fuzzball than orb. The glow came from the supermassive black hole at our galaxy’s heart suddenly exploding into life.

This novel picture emerges from work announced this week at a conference in Sydney, Australia, which ingeniously pieces together two seemingly unrelated, outstanding galactic puzzles.


As well as offering a welcome way to solve both, it gives us an unexpected glimpse of how the cosmos might have appeared to Earthlings 2 million years ago (see “Which species saw the flare?“). “That is when we had Homo erectus running around Earth,” says Joss Bland-Hawthorn of the University of Sydney, who led the team behind the work.

It also paints supermassive black holes as unpredictable, and capable of generating some of the brightest flares in the universe, almost on a whim. That in turn throws up the possibility of modern humans being treated to a similar sight sometime in the future – thankfully we are too far away for a flare-up to pose a risk.

Blowing bubbles
It may sound strange to talk about supermassive black holes as the source of the brightest lights in the universe. But this is why the centres of some galaxies, known as active galactic nuclei or AGN, shine so brightly. The idea is that as the supermassive black hole pulls matter in, this matter accretes in a surrounding disc, heats up and starts glowing. When large amounts of matter get pulled into the disc, energy is released as bright jets of particles perpendicular to the black hole’s spin.

The Milky Way’s central black hole, called Sagittarius A*, is currently docile, but no one knows exactly what makes a black hole turn into an AGN. One clue that our galaxy wasn’t always quiet came in 2010, when astronomers using NASA’s Fermi gamma-ray satellite spotted a pair of spectacular but mysterious structures now called the Fermi bubbles, towering 25,000 light years above and below the galactic plane. Theories to explain the bubbles range from gamma rays emitted by annihilating dark matter to supersonic winds unleashed by intense bursts of star formation.

Then in April, at a meeting at Stanford University in California, Bill Mathews and Fulai Guo of the University of California, Santa Cruz, argued that the bubbles were caused by an outburst from Sagittarius A*. Their simulations showed that two intense jets of high-energy particles, like those produced by an AGN, streaming out from the vicinity of the black hole could have created the bubbles. The flare-up, they calculated, would have happened between 1 and 3 million years ago and lasted a few hundred thousand years (arxiv.org/abs/1103.0055v3).

Bland-Hawthorn, who was present, heard this and immediately realised that such an outburst might solve another longstanding mystery. In 1996, astronomers discovered that a section of the Magellanic stream – a fast-moving flow of mainly hydrogen gas about 240,000 light years from the Milky Way – is glowing about 10 to 50 times as brightly as the rest. “We have never known the cause,” he says.

Hydrogen light
Could the same explosion that blew up the Fermi bubbles be responsible? After all, the bright part of the stream lies below the galactic centre.

Ads by ZINC


To investigate, Bland-Hawthorn teamed up with other astronomers including Gregory Madsen of the University of Cambridge, who has studied the Magellanic stream for years. “Our telescope was picking up the signature that a lot of ultraviolet light must have illuminated the stream at some point,” says Madsen. A blast of UV light could explain why part of the stream was glowing, as it can rip apart hydrogen atoms, which then recombine, emitting light in the process.

Based on data from other galaxies with supermassive black holes that are actively spewing jets, the researchers worked out that if Sagittarius A* had been similarly active, the resulting UV light would indeed have ionised – and therefore lit up – part of the Magellanic stream (see diagram).

Culprit: Black hole
They then calculated the timing and energy of such an outburst, based on the time it would take for the UV light to reach the stream, the decay in the intensity of hydrogen emissions over time, and the time it takes for the emissions to reach us. It tallied well with Mathews and Guo’s work to explain the Fermi bubbles (arxiv.org/abs/1309.5455).

Freaking out
So an AGN at the centre of our galaxy around 2 million years ago potentially solves two mysteries at once. What’s more, it might also support an emerging view of supermassive black holes.

Many theorists say that AGNs happen only when galaxies merge. But the Milky Way hasn’t had a merger for billions of years, so it seems like it is possible to get an AGN in other circumstances.

That echoes recent modelling work by Greg Novak of

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กอง: "ปะทุในหลุมดำในบริเวณใกล้เคียงเป็นคำเตือนสำหรับเราทั้งหมด"บาง 2 ล้านปี รอบเวลาที่บรรพบุรุษของเราได้เรียนรู้การเดิน ตรง ไฟปรากฏในท้องฟ้ายามค่ำคืน rivalling ดวงจันทร์สว่างและขนาด แต่ก็ fuzzball มากขึ้นกว่าลูกโลก เรืองแสงมาจากหลุมดำมวลยวดยิ่งที่ใจกลางกาแลคซีของเราก็ระเบิดเป็นชีวิตภาพนี้นวนิยายขึ้นงานประกาศสัปดาห์นี้ที่ประชุมในซิดนีย์ ออสเตรเลีย ที่อำพรางคดีได้อย่างสองโดดเด่น ไม่เกี่ยวข้องดูเหมือนกาแลคซีปริศนาชิ้นด้วยกันและเสนอวิธีแก้ทั้งสองยินดีต้อนรับ มันทำให้เราสะท้อนภาพไม่คาดคิดว่าในเอกภพอาจมีปรากฏการ Earthlings 2 ล้านปี (ดู "ชนิดที่เห็นสมัยนี้") "นั่นคือเมื่อเราได้ทำงานรอบโลก erectus ตุ๊ด" กล่าวว่า บาโจสฮอว์ธอร์นมหาวิทยาลัยของซิดนีย์ ผู้นำทีมงานเบื้องหลังการทำงานมันยังวาดหลุมดำมวลยวดยิ่งเป็นไม่แน่นอน และความสามารถในการสร้างของ flares สว่างมากที่สุดในจักรวาล เกือบในความฝันซะ ที่จะพ่นขึ้นของมนุษย์สมัยใหม่ที่ได้รับการรักษาจะเห็นคล้ายบางในอนาคต – ขอบคุณเราอยู่ไกลเกินไป flare-up จะมีความเสี่ยงเป่าฟองมันอาจฟังแปลกเพื่อพูดคุยเกี่ยวกับหลุมดำมวลยวดยิ่งเป็นแหล่งของแสงสว่างมากที่สุดในจักรวาล แต่นี่คือเหตุผลที่ศูนย์ชื่อดาราจักรบาง เรียกว่าแอลฟากาแลคซีที่ใช้งานอยู่หรือ AGN ส่องแสงสดใสดังนั้น ความคิดคือ เป็นหลุมดำมวลยวดยิ่งดึงเรื่องใน เรื่อง accretes ในดิสก์โดยรอบ heats ขึ้น และเริ่มเรือง เมื่อเรื่องจำนวนมากรับดึงลงในดิสก์ พลังงานออกเป็น jets สว่างของอนุภาคของหลุมดำหมุนตั้งฉากทางช้างเผือกใจกลางหลุมดำ เรียกธนู A * docile ขณะนี้ แต่ไม่มีใครรู้ว่าอะไรให้หลุมดำเปิดเป็น AGN ปมหนึ่งกาแล็กซี่ของเราเลยจะสะดวกมาใน 2010 เมื่อนักดาราศาสตร์ที่ใช้ดาวเทียมของ NASA พลังงานแฟร์มีรังสีแกมมาด่างคู่เรียกพลังงานแฟร์มีฟอง อินเทอร์เน็ตปีไฟ 25000 ข้างโครงสร้างสวยงาม แต่ลึกลับ และต่ำ กว่าเครื่องบินกาแลคซี ทฤษฎีอธิบายช่วงฟองจากรังสีแกมม่าออกมาจากสสารมืดกับลมเหนือ unleashed โดยระเบิดที่รุนแรงของการก่อตัวดาว annihilatingจากนั้นในเดือนเมษายน การประชุมมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในแคลิฟอร์เนีย แมทิวส์ตั๋วและกู Fulai ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาครูซ โต้เถียงว่า ฟองอากาศที่เกิดจาก outburst การจากธนู A * จำลองการแสดงให้เห็นว่า สอง jets ที่เข้มข้นของอนุภาค high-energy เช่นผู้ผลิตเป็น AGN สตรีมมิ่งออกจากปริมณฑลของหลุมดำสามารถสร้างฟองอากาศ Flare-up คำนวณ จะมีเกิดขึ้นระหว่าง 1 ถึง 3 ล้านปี และกินเวลากี่ร้อยหมื่นปี (ส่วน arxiv.org/abs/1103.0055v3)บาฮอว์ทอร์น ใครมี ได้ยินนี้ และทันทีเองก็ยังคิดว่าเช่นการ outburst อาจแก้ลึกลับอีกว่า ในปี 1996 นักดาราศาสตร์ค้นพบว่า ส่วนของกระแสแมเจลแลนอย่างรวดเร็วไหลก๊าซไฮโดรเจนส่วนใหญ่ละ 240000 ซองประมาณปีแสงจากทางช้างเผือก – เป็นเรืองประมาณ 10 ถึง 50 เท่าสดใสส่วนที่เหลือ "เราได้ไม่ทราบสาเหตุ เขากล่าวว่าไฟไฮโดรเจนสามารถรับผิดชอบกระจายเดียวที่ blew ขึ้นพลังงานแฟร์มีฟองหรือไม่ หลังจากที่ทุก ส่วนใสของกระแสอยู่ด้านล่างศูนย์กาแลกติกโฆษณา โดยสังกะสีTo investigate, Bland-Hawthorn teamed up with other astronomers including Gregory Madsen of the University of Cambridge, who has studied the Magellanic stream for years. “Our telescope was picking up the signature that a lot of ultraviolet light must have illuminated the stream at some point,” says Madsen. A blast of UV light could explain why part of the stream was glowing, as it can rip apart hydrogen atoms, which then recombine, emitting light in the process.Based on data from other galaxies with supermassive black holes that are actively spewing jets, the researchers worked out that if Sagittarius A* had been similarly active, the resulting UV light would indeed have ionised – and therefore lit up – part of the Magellanic stream (see diagram).Culprit: Black holeThey then calculated the timing and energy of such an outburst, based on the time it would take for the UV light to reach the stream, the decay in the intensity of hydrogen emissions over time, and the time it takes for the emissions to reach us. It tallied well with Mathews and Guo’s work to explain the Fermi bubbles (arxiv.org/abs/1309.5455).Freaking outSo an AGN at the centre of our galaxy around 2 million years ago potentially solves two mysteries at once. What’s more, it might also support an emerging view of supermassive black holes.Many theorists say that AGNs happen only when galaxies merge. But the Milky Way hasn’t had a merger for billions of years, so it seems like it is possible to get an AGN in other circumstances.ที่ echoes งานสร้างแบบจำลองล่าสุด โดยโนวัคในฮวาร์กาของ