Obrazový kredit: ESO
Naplnenie starého sna o astronómoch, pozorovania pomocou veľmi veľkého ďalekohľadu (VLTI) na observatóriu ESO Paranal (Čile) teraz umožnili získať jasný obraz o bezprostrednom okolí čiernej diery v strede aktívnej galaxie. , Nové výsledky sa týkajú špirálovej galaxie NGC 1068, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti asi 50 miliónov svetelných rokov.
Vykazujú konfiguráciu pomerne teplého prachu (približne 50 ° C), ktorý má dĺžku 11 svetelných rokov a hrúbku 7 svetelných rokov, s vnútornou horúcou zónou (500 ° C), ktorá je široká približne 2 svetelné roky.
Tieto zobrazovacie a spektrálne pozorovania potvrdzujú súčasnú teóriu, že čierne diery v centrách aktívnych galaxií sú zakryté hustou šišou tvarovanou štruktúrou plynu a prachu nazývanej „torus“.
Pri tejto štúdii zameranej na výskum, medzinárodný tím astronómov [2], prvý zo svojho druhu extragalaktického objektu pomocou infračervenej interferometrie s dlhou základnou líniou [2], použil nový nástroj MIDI v laboratóriu VLTI. Bol navrhnutý a postavený v spolupráci medzi nemeckými, holandskými a francúzskymi výskumnými ústavmi [3].
Kombináciou svetla z dvoch 8,2-metrových jednotkových teleskopov VLT počas dvoch pozorovacích cyklov v júni a novembri 2003 sa dosiahlo maximálne rozlíšenie 0,013 arcsec, čo zodpovedá asi 3 svetelným rokom vo vzdialenosti NGC 1068. Infračervené spektrá Získali sa centrálne oblasti tejto galaxie, ktoré naznačujú, že zahriaty prach je pravdepodobne zložený z hlinitokremičitanu.
Nové výsledky sú publikované vo výskumnom dokumente, ktorý vyšiel 6. mája 2004, vydanie medzinárodného výskumného časopisu Nature.
NGC 1068 - typická aktívna galaxia
Aktívne galaxie patria medzi najúžasnejšie objekty na oblohe. Ich kompaktné jadrá (AGN = Aktívne jadrá galaxie) sú také žiarivé, že dokážu zatieniť celú galaxiu; „Kvázi“ predstavujú extrémne prípady tohto javu. Tieto kozmické objekty vykazujú mnoho zaujímavých pozorovacích charakteristík v celom elektromagnetickom spektre, od rádiovej po röntgenovú emisiu.
Teraz je veľa dôkazov o tom, že konečná elektráreň týchto aktivít má pôvod v supermasívnych čiernych dierach s hmotnosťou až tisícky miliónov krát väčšou ako naše Slnko, porov. napr. ESO PR 04/01. Jedna z galaxií Mliečnej dráhy má iba asi 3 milióny slnečných hmôt, porovnaj ESO PR 17/02. Predpokladá sa, že čierna diera je privádzaná z tesne navinutého narastacieho disku plynu a prachu, ktorý ju obklopuje. Materiál, ktorý padá na takéto čierne diery, bude stlačený a zahriaty na ohromné teploty. Tento horúci plyn vyžaruje obrovské množstvo svetla, čo spôsobuje, že aktívne jadro galaxie tak žiarivo svieti.
NGC 1068 (tiež známy ako Messier 77) patrí medzi najjasnejšie a najblíženejšie aktívne galaxie. Nachádza sa v súhvezdí Cetus (Veľryba) vo vzdialenosti asi 50 miliónov svetelných rokov a vyzerá to ako dosť bežná špirálovitá galaxia s obmedzeným prístupom. Jadro tejto galaxie je však veľmi svetelné, a to nielen v optickom, ale aj v ultrafialovom a röntgenovom svetle. Za jadrovú aktivitu v NGC 1068 sa vyžaduje čierna diera s hmotnosťou rovnajúcou sa približne 100 miliónom krát hmotnosti nášho Slnka.
Pripomienky VLTI
V dňoch 14. až 16. júna 2003 uskutočnil tím európskych astronómov [2] prvú sériu pozorovaní s cieľom overiť vedecký potenciál novo nainštalovaného nástroja MIDI na zariadení VLTI. Študovali tiež aktívnu galaxiu NGC 1068. Už pri tomto prvom pokuse bolo možné vidieť podrobnosti blízko stredu tohto objektu, porovnaj ESO PR 17/03.
MIDI je citlivé na svetlo s vlnovou dĺžkou blízkou 10 um, t.j. v strednej infračervenej spektrálnej oblasti („termálne infračervené žiarenie“). Pri vzdialenostiach medzi prispievajúcimi ďalekohľadmi („základné línie“) až do 200 m môže MIDI dosiahnuť maximálne uhlové rozlíšenie (ostrosť obrazu) približne 0,01 arcsec. Rovnako dôležité je, že MIDI kombináciou svetelných lúčov z dvoch 8,2-metrových jednotkových teleskopov VLT teraz umožňuje prvýkrát vykonať infračervenú interferometriu porovnateľne slabých objektov mimo našej vlastnej galaxie, Mliečnej dráhy.
Vďaka svojej vysokej citlivosti na tepelné žiarenie je MIDI ideálne na štúdium materiálu vo vysoko zatemnených oblastiach blízko centrálnej čiernej diery a zahrievané ultrafialovým a optickým žiarením. Energia absorbovaná prachovými zrnami sa potom znovu vyžaruje pri dlhších vlnových dĺžkach v tepelnej infračervenej spektrálnej oblasti medzi 5 a 100 um.
Centrálny región v NGC 1068
Ďalšie interferometrické pozorovania boli zabezpečené v novembri 2003 na základnej línii 42 m. Po starostlivej analýze všetkých údajov dosiahnuté priestorové rozlíšenie (ostrosť obrazu) a podrobné spektrá umožnili astronómom študovať štruktúru centrálnej oblasti NGC 1068.
Zisťujú prítomnosť najvnútornejšieho, pomerne „horúceho“ oblaku prachu zahriateho na asi 500 ° C a priemerom rovným alebo menším ako dosiahnutá ostrosť obrazu, t. J. Asi 3 svetelné roky. Je obklopený chladnejšou, prašnou oblasťou s teplotou asi 50 ° C, merajúcou cez 11 svetelných rokov a hrubou asi 7 svetelných rokov. Toto je pravdepodobne predpokladaný stredný, diskovitý oblak, ktorý sa otáča okolo čiernej diery.
Porovnávacia hrúbka pozorovanej štruktúry (hrúbka je ~ 65% priemeru) je obzvlášť dôležitá v tom, že môže zostať stabilná iba vtedy, ak je vystavená nepretržitému vstrekovaniu energie pohybu („kinetická“). Žiadny zo súčasných modelov centrálnych oblastí v aktívnych galaxiách však neposkytuje presvedčivé vysvetlenie.
MIDI spektrá pokrývajúce interval vlnových dĺžok 8 - 13,5? M poskytujú tiež informácie o možnom zložení prachových zŕn. Najpravdepodobnejšou zložkou je kremičitan hlinito-vápenatý (Ca2Al2SiO7), vysokoteplotný druh, ktorý sa vyskytuje aj vo vonkajšej atmosfére niektorých superobrovských hviezd. Tieto pilotné pozorovania napriek tomu nemôžu presvedčivo vylúčiť iné druhy prachu bez olivínu.
Pôvodný zdroj: ESO News Release
