Ett internationellt team av astronomer, med en forskare från IAS som en av ledarna, har identifierat vad som verkar vara en universell regel som styr ett av svarta håls mest dramatiska beteenden: produktionen av kraftfulla jetstrålar. Forskarna fann att svarta hål kan skjuta ut jetstrålar vid samma kritiska stadium i sin matningscykel, oavsett storlek. Detta inkluderar "stellära" svarta hål som är ungefär tio gånger så massiva som vår sol, såväl som supermassiva svarta hål som är miljontals gånger tyngre. I nyheter som kommer att glädja alla som uppskattar frasen "universell regel", verkar kosmos ha en enhetlig policy för åtminstone en sak.

Arbetet utfördes av Andrew Mummery, Martin A. och Helen Chooljian-medlem (2025–30) vid School of Natural Sciences vid Institute for Advanced Study, och Adelle Goodwin, en Forrest Research Foundation Fellow vid Curtin Universitys International Centre of Radio Astronomy Research i Western Australia. Studien, som publicerats i Nature Astronomy under titeln "A universal critical accretion rate for black hole jet formation", sammanför år av observationer över flera våglängder. Forskarna kombinerade data från teleskop i Amerika, Australien, Indien, Sydafrika och rymden. För varför använda ett teleskop när man kan använda flera på flera kontinenter och även ett som flyter i tomrummet?

Deras fokus låg på tidvattenstörningshändelser, som inträffar när en stjärna passerar så nära ett supermassivt svart hål att intensiva gravitationskrafter sliter den i stycken. Dessa händelser gav teamet en sällsynt möjlighet att se hur ett svart hål beter sig efter att plötsligt ha fått en stor tillförsel av stellärt material. "Vi ville verkligen lösa detta enorma pussel", säger Mummery. "Varför skjuter vissa supermassiva svarta hål ut radiojetstrålar direkt efter att ha strimlat en stjärna, medan andra bara sitter där och ser helt vilande ut, för att plötsligt sätta igång sina jetstrålar månader eller till och med år senare?" Det är den kosmiska motsvarigheten till en granne som ignorerar dig i åratal och sedan plötsligt vill låna en kopp socker.

Svarta hål jämförs ofta med kosmiska dammsugare, men deras matningsbeteende är mycket rörigare. "När ett svart hål sliter sönder en stjärna sväljer det inte allt prydligt", säger Goodwin. En del av det stellära materialet faller mot det svarta hålet, medan mycket av det kan slungas ut våldsamt i rymden genom kraftfulla utflöden. Dessa enorma kosmiska "rapningar" kan bära material över väldiga avstånd och kan avsevärt påverka utvecklingen av de galaxer som innehåller dem. Så mycket för den prydliga dammsugarmetaforen. Det är mer som en småbarn med en tallrik spaghetti.

Ett snabbare sätt att studera supermassiva svarta hål

Astronomer har länge misstänkt att svarta hål lyder under samma grundläggande fysikaliska lagar även när deras massor skiljer sig enormt. Att bekräfta den idén har varit svårt eftersom förändringar kring supermassiva svarta hål normalt kan utspela sig över tusentals eller till och med miljontals år. Tidvattenstörningshändelser erbjuder en väg runt det problemet. När en stjärna förstörs kan den resulterande matningsepisoden kring ett supermassivt svart hål utvecklas på bara några år. Det ger forskarna en mycket snabbare bild av processer som annars skulle vara extremt svåra att följa i realtid. Äntligen en anledning att hålla på stjärnförstörelse.

Den centrala insikten bakom den nya studien uppstod i en oväntad miljö. Under en astrofysikkonferens i Madrid satt Mummery och Goodwin och pratade i en bar när de insåg att samma regel som man vet styr jetproduktion i mindre svarta hål också skulle kunna gälla för supermassiva sådana. Vetenskap: ibland händer det över tapas och vin.

För att testa idén undersökte forskarna tjugo tidvattenstörningshändelser med observationer i optiskt ljus, ultraviolett ljus, röntgenstrålar och radiovågor. De begränsade så småningom urvalet till tio högkvalitativa händelser för vilka de på ett tillförlitligt sätt kunde bestämma både det svarta hålets matningshastighet och tidpunkten för dess radioutflöden. Analysen