Ve středu naší galaxie se toho hodně děje. V této ohromující čtvrti, kde se fyzikální zákony protahují nad porozumění, astronomové detekovali kruh chladného plynu.
Střelec A-Star, nebo Sag. A * zkrátka, je 26 000 světelných let od Země a je přibližně 4 miliónkrát hmotnější než naše Slunce. Celá tato hmota znamená, že ohromná gravitační energie přitahuje materiál k A *. Ale předtím, než je materiál nasáván, přes horizont větrání se nachází v rotujícím akrečním disku.
Astronomové o tom vědí už nějakou dobu. Sag. A * je jasný zdroj rentgenového záření, protože materiál na disku je komprimován a zahříván, což způsobuje uvolnění rentgenového záření. Není to jen zahřáté; je velmi zahřátý na 10 milionů stupňů Celsia (18 milionů stupňů Fahrenheita). Rentgenové observatoře ve vesmíru dokázaly toto všechno vidět až asi na desetinu světelného roku od samotné díry.
Ale během několika světelných let od díry je také obrovské množství „studeného“ vodíku. Tento plyn je ve srovnání s jiným plynem chladný. Je to asi 10 000 stupňů Celsia (18 000 stupňů Fahrenheita). Jaký příspěvek do prostředí černé díry tento chladný plyn vytvořil, nebyl znám. Až dosud, stejně.
"Doufáme, že tato nová pozorování ALMA pomohou černé díře vzdát se některých jejích tajemství."
Elena Murchikova, hlavní autorka článku, astrofyzička na Institutu pro pokročilé studium v Princetonu v New Jersey.
Nová studie používající Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA) nám poskytla náš první obraz tohoto chladného těla plynu. Jejich práce s podrobnostmi o této práci se objevují v 6. vydání časopisu Nature. Takto to udělali.
V blízkosti středu galaxie je dost záření, aby atomy vodíku ztratily své elektrony. Pak je znovu získají v probíhajícím cyklu. Jak to činí, rekombinace uvolňuje energii v určitém signálu milimetrových vlnových délek. Tento signál může cestovat až na Zemi s velmi malou ztrátou signálu.
ALMA je velmi jemný stroj, silný a citlivý a je schopen se naladit na tento konkrétní signál. Astronomové použili tuto sílu a citlivost k vytvoření vůbec prvního obrazu disku chladného plynu ve vzdálenosti jen stotiny světelného roku od Sag. A*. Jejich pozorování umožňují astronomům zmapovat umístění tohoto oblaku a také sledovat jeho pohyb. Také měřili velikost vodíkového mraku a obsahuje asi jednu desetinu hmotnosti Jupiteru nebo jednu desetitisícinu hmotnosti Slunce.
"Byli jsme první, kdo si tento nepolapitelný disk představil a studoval jeho rotaci."
Elena Murchikova, hlavní autorka článku, astrofyzička na Institutu pro pokročilé studium v Princetonu v New Jersey.
Do hry vstupuje také Dopplerův efekt. Jak signál z rekombinací vodíku putuje na Zemi, jeho frekvence se posune do modřejší části spektra. Mapováním těchto posunů mohli astronomové vidět, že kruh plynu se otáčí kolem černé díry.
Protože prostředí kolem černé díry je tak chaotické, porozumění všemu, co se tam děje, vyžaduje hodně práce. Tato informace pomůže vědcům pochopit prostředí a způsob, jakým černá díra spotřebovává hmotu.
"Byli jsme první, kdo si tento nepolapitelný disk představil a studoval jeho rotaci," řekla Elena Murchiková, členka astrofyziky v Institutu pro pokročilé studium v Princetonu v New Jersey, a hlavní autorka na papíře. "Také zkoumáme narůstání na černé díře." To je důležité, protože toto je naše nejbližší supermasivní černá díra. Přesto stále nemáme žádné dobré znalosti o tom, jak její narůstání funguje. Doufáme, že tato nová pozorování ALMA pomohou černé díře vzdát se některých jejích tajemství. “
Zdroje:
- Tisková zpráva: Cool, Nebulous Ring around Supermassive Black Hole Mléčné dráhy
- Výzkumný papír: Chladný akreční disk kolem černé díry Galaktického centra
- Web ALMA
