Οι αστρονόμοι ανιχνεύουν φυσαλίδες καυτού αερίου που στροβιλίζονται γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του Γαλαξία

Οι αστρονόμοι ανιχνεύουν φυσαλίδες καυτού αερίου που στροβιλίζονται γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του Γαλαξία

Αυτό δείχνει μια ακίνητη εικόνα της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας Sagittarius A*, όπως φαίνεται από το Event Horizon Collaboration (EHT), με την απεικόνιση ενός καλλιτέχνη που δείχνει πού η μοντελοποίηση των δεδομένων ALMA προβλέπει το καυτό σημείο και την τροχιά του γύρω από τη μαύρη τρύπα . Credit: EHT Collaboration, ESO/M. Kornmesser (Ευχαριστίες: M. Wielgus)

Χρησιμοποιώντας τη Συστοιχία Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), οι αστρονόμοι εντόπισαν σημάδια ενός «καυτό σημείου» σε τροχιά γύρω από τον Τοξότη Α*, τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας. Το εύρημα βοηθά τους αστρονόμους να κατανοήσουν καλύτερα το αινιγματικό και δυναμικό περιβάλλον της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας μας.

«Πιστεύουμε ότι κοιτάμε μια καυτή φυσαλίδα αερίου που φερμουάρ γύρω από τον Τοξότη Α* σε μια τροχιά παρόμοια σε μέγεθος με αυτή του πλανήτη Ερμή, αλλά κάνει έναν πλήρη βρόχο σε μόλις 70 λεπτά περίπου. 30% της ταχύτητας του φωτός», λέει ο Maciek Wielgus του Ινστιτούτου Max Planck για τη Ραδιοαστρονομία στη Βόννη της Γερμανίας, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης που δημοσιεύτηκε σήμερα στο Αστρονομία & Αστροφυσική.

ο παρατηρήσεις κατασκευάστηκαν με το ALMA στις Χιλιανές Άνδεις —ένα ραδιοτηλεσκόπιο συνιδιοκτησίας του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO) — κατά τη διάρκεια μιας εκστρατείας από το Event Horizon Telescope (EHT) για την εικόνα μαύρες τρύπες. Τον Απρίλιο του 2017 το EHT συνέδεσε οκτώ υπάρχοντα ραδιοτηλεσκόπια παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένου του ALMA, με αποτέλεσμα την κυκλοφόρησε πρόσφατα την πρώτη εικόνα του Τοξότη Α*. Για τη βαθμονόμηση των δεδομένων EHT, ο Wielgus και οι συνεργάτες του, που είναι μέλη της EHT Collaboration, χρησιμοποίησαν δεδομένα ALMA που καταγράφηκαν ταυτόχρονα με τις παρατηρήσεις EHT του Τοξότη Α*. Προς έκπληξη της ομάδας, υπήρχαν περισσότερες ενδείξεις για τη φύση της μαύρης τρύπας που κρύβεται στις μετρήσεις μόνο για το ALMA.

Κατά τύχη, ορισμένες από τις παρατηρήσεις έγιναν λίγο μετά την έκρηξη ή έκρηξη ενέργειας ακτίνων Χ που εκπέμπεται από το κέντρο του γαλαξία, η οποία εντοπίστηκε από το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra της NASA. Αυτού του είδους οι εκλάμψεις, που παρατηρήθηκαν προηγουμένως με ακτίνες Χ και υπέρυθρα τηλεσκόπιαπιστεύεται ότι συνδέονται με τα λεγόμενα “καυτά σημεία», φυσαλίδες καυτού αερίου που περιφέρονται πολύ γρήγορα και κοντά στη μαύρη τρύπα.

«Αυτό που είναι πραγματικά νέο και ενδιαφέρον είναι ότι τέτοιες εκλάμψεις υπήρχαν μέχρι στιγμής μόνο σε παρατηρήσεις ακτίνων Χ και υπέρυθρων του Τοξότη Α*. Εδώ, βλέπουμε για πρώτη φορά μια πολύ ισχυρή ένδειξη ότι τα καυτά σημεία σε τροχιά υπάρχουν και στο ραδιόφωνο παρατηρήσεις», λέει ο Wielgus, ο οποίος είναι επίσης συνδεδεμένος με το Αστρονομικό Κέντρο Nicolaus Copernicus, Πολωνία και την Πρωτοβουλία Μαύρης Τρύπας στο Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ, ΗΠΑ.

«Ίσως αυτά τα καυτά σημεία εντοπίστηκαν στο υπέρυθρα μήκη κύματος αποτελούν εκδήλωση του ίδιου φυσικού φαινομένου: καθώς τα θερμά σημεία που εκπέμπουν υπέρυθρες κρυώνουν, γίνονται ορατά στο μεγαλύτερα μήκη κύματοςόπως αυτά που παρατηρήθηκαν από το ALMA και το EHT», προσθέτει ο Jesse Vos, διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο Radboud της Ολλανδίας, ο οποίος συμμετείχε επίσης σε αυτή τη μελέτη.

Οι φωτοβολίδες θεωρούνταν από καιρό ότι προέρχονται από μαγνητικές αλληλεπιδράσεις στο πολύ καυτό αέριο που περιφέρεται πολύ κοντά στον Τοξότη Α*, και τα νέα ευρήματα υποστηρίζουν αυτή την ιδέα. “Τώρα βρίσκουμε ισχυρές ενδείξεις για μια μαγνητική προέλευση αυτών των εκλάμψεων και οι παρατηρήσεις μας μας δίνουν μια ιδέα για τη γεωμετρία της διαδικασίας. Τα νέα δεδομένα είναι εξαιρετικά χρήσιμα για την οικοδόμηση μιας θεωρητικής ερμηνείας αυτών των γεγονότων”, λέει η συν-συγγραφέας Monika Mościbrodzka από Πανεπιστήμιο Radboud.

Το ALMA επιτρέπει στους αστρονόμους να μελετήσουν την πολωμένη ραδιοεκπομπή από το Sagittarius A*, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποκάλυψη του μαγνητικού πεδίου της μαύρης τρύπας. Η ομάδα χρησιμοποίησε αυτές τις παρατηρήσεις μαζί με θεωρητικά μοντέλα για να μάθει περισσότερα για το σχηματισμό του hot spot και το περιβάλλον στο οποίο είναι ενσωματωμένο, συμπεριλαμβανομένου του μαγνητικού πεδίου γύρω από τον Τοξότη Α*. Η έρευνά τους παρέχει ισχυρότερους περιορισμούς στο σχήμα αυτού του μαγνητικού πεδίου από προηγούμενες παρατηρήσεις, βοηθώντας τους αστρονόμους να αποκαλύψουν τη φύση της μαύρης τρύπας μας και το περιβάλλον της.

Οι παρατηρήσεις επιβεβαιώνουν ορισμένα από τα προηγούμενες ανακαλύψεις κατασκευασμένο από το όργανο GRAVITY στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) της ESO, το οποίο παρατηρεί στο υπέρυθρο. Τα δεδομένα από το GRAVITY και το ALMA υποδηλώνουν ότι η έκρηξη προέρχεται από μια συστάδα αερίου που στροβιλίζεται γύρω από τη μαύρη τρύπα με περίπου 30% της ταχύτητας του φωτός προς τη φορά των δεικτών του ρολογιού στον ουρανό, με την τροχιά του θερμού σημείου να είναι σχεδόν όψη .

«Στο μέλλον θα πρέπει να είμαστε σε θέση να παρακολουθούμε hot spots σε συχνότητες χρησιμοποιώντας συντονισμένες παρατηρήσεις πολλαπλού μήκους κύματος τόσο με το GRAVITY όσο και με το ALMA—η επιτυχία ενός τέτοιου εγχειρήματος θα ήταν πραγματικό ορόσημο για την κατανόησή μας για τη φυσική των εκλάμψεων στο Γαλαξιακό κέντρο», λέει. Ivan Marti-Vidal του Πανεπιστημίου της Βαλένθια στην Ισπανία, συν-συγγραφέας της μελέτης.

Η ομάδα ελπίζει επίσης να είναι σε θέση να παρατηρήσει άμεσα τις περιφερόμενες συστάδες αερίων με το EHT, να ερευνήσει όλο και πιο κοντά στη μαύρη τρύπα και να μάθει περισσότερα γι’ αυτήν. «Ας ελπίσουμε ότι μια μέρα θα είμαστε άνετα να πούμε ότι «ξέρουμε» τι συμβαίνει στον Τοξότη Α*», καταλήγει ο Wielgus.

Αυτή η έρευνα παρουσιάστηκε στην εργασία «Orbital motion near Sagittarius A*—Constraints from polarimetric ALMA observations» για να εμφανιστεί στο Αστρονομία & Αστροφυσική.


Εξετάζοντας την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον γαλαξία μας


Περισσότερες πληροφορίες:
M. Wielgus et al, Τροχιακή κίνηση κοντά στον Τοξότη Α*, Αστρονομία & Αστροφυσική (2022). DOI: 10.1051/0004-6361/202244493

Παραπομπή: Οι αστρονόμοι εντόπισαν φυσαλίδα καυτού αερίου που στροβιλίζεται γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του Γαλαξία (2022, 22 Σεπτεμβρίου) που ανακτήθηκε στις 23 Σεπτεμβρίου 2022 από https://phys.org/news/2022-09-astronomers-hot-gas-swirling-milky.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Εκτός από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς τη γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

Leave a Comment

Your email address will not be published.