V centre našej galaxie sa toho veľa deje. V oblasti ohýbania mysle, kde sú fyzikálne zákony natiahnuté za hranice porozumenia, astronómovia objavili kruh chladného plynu.
Strelec A-Star alebo Sag. A * v krátkosti, je 26 000 svetelných rokov od Zeme a je približne 4 miliónkrát hmotnejšia ako naše Slnko. Celá táto hmota znamená, že veľká gravitačná energia priťahuje materiál smerom k A *. Ale predtým, ako sa materiál nasaje, leží nad ventilačným horizontom v rotujúcom narastajúcom disku.
Astronómovia o tom vedia už nejaký čas. Sag. A * je jasný zdroj röntgenových lúčov, pretože materiál na disku je komprimovaný a zahrievaný, čo spôsobuje, že uvoľňuje röntgenové lúče. Nie je to iba zahrievané; je prehriata na 10 miliónov stupňov Celzia (18 miliónov stupňov Fahrenheita.). Röntgenové observatóriá vo vesmíre boli schopné vidieť to všetko až do desatiny svetelného roka od samotnej diery.
Ale v priebehu niekoľkých svetelných rokov od diery je tiež obrovské množstvo „studeného“ vodíka. Tento plyn je v porovnaní s iným plynom chladný. Je to asi 10 000 stupňov Celzia (18 000 stupňov Fahrenheita.) Aký príspevok k prostrediu čiernej diery, ktorý tento chladiaci plyn vyrobil, nebol známy. Až doteraz, tak ako tak.
"Dúfame, že tieto nové pozorovania ALMA pomôžu čiernej diere vzdať sa niektorých jej tajomstiev."
Elena Murchikova, vedúca autorov knihy, astrofyzička z inštitútu pre pokročilé štúdium v Princetone v New Jersey.
Nová štúdia s použitím Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA) nám poskytla náš prvý obraz tohto chladného tela plynu. Ich článok s podrobnosťami o tejto práci sa objavuje v 6. čísle časopisu Nature. Takto to urobili.
V blízkosti galaxie je dosť žiarenia, aby atómy vodíka stratili elektróny. Potom ich znovu získavajú v prebiehajúcom cykle. Ako tak robia, rekombinácia uvoľňuje energiu v konkrétnom milimetrovom vlnovom signále. Tento signál môže cestovať až na Zem s veľmi malou stratou signálu.
ALMA je veľmi jemný stroj, výkonný a citlivý a dokáže sa naladiť na tento špecifický signál. Astronómovia použili túto silu a citlivosť na vytvorenie vôbec prvého obrazu disku chladného plynu vo vzdialenosti iba stotiny svetelného roka od Sag. A *. Ich pozorovania umožňujú astronómom zmapovať umiestnenie tohto mraku a tiež sledovať jeho pohyb. Zmerali tiež veľkosť oblaku vodíka a obsahuje asi jednu desatinu hmotnosti Jupitera alebo jednu desaťtisícinu hmotnosti Slnka.
"Boli sme prví, ktorí si tento nepolapiteľný disk predstavili a študovali jeho rotáciu."
Elena Murchikova, vedúca autorov knihy, astrofyzička z inštitútu pre pokročilé štúdium v Princetone v New Jersey.
Do hry vstupuje aj Dopplerov efekt. Keď signál z vodíkovej rekombinácie putuje na Zem, jej frekvencia sa posunie do modrejšej časti spektra. Mapovaním týchto posunov astronómovia videli, že kruh plynu sa otáča okolo čiernej diery.
Pretože prostredie okolo čiernej diery je také chaotické, pochopenie všetkého, čo sa tam deje, si vyžaduje veľa práce. Tieto informácie pomôžu vedcom pochopiť, aké prostredie a ako čierna diera spotrebúva hmotu.
"Boli sme prví, ktorí si tento nepolapiteľný disk predstavili a študovali jeho rotáciu," uviedla Elena Murchikova, členka astrofyziky v Inštitúte pre pokročilé štúdium v Princetone v New Jersey. „Tiež skúmame narastanie do čiernej diery. Je to dôležité, pretože toto je naša najbližšia supermasívna čierna diera. Napriek tomu stále nemáme dostatočné vedomosti o tom, ako funguje jeho narastanie. Dúfame, že tieto nové pozorovania ALMA pomôžu čiernej diere vzdať sa niektorých jej tajomstiev. “
Zdroj:
- Press Release: Cool, Nebulous Ring around Supermassive Black Hole Milky Way
- Výskumný papier: Chladný akrečný disk okolo čiernej diery Galaktického centra
- Webová stránka ALMA
