Se întâmplă multe în centrul galaxiei noastre. În acel cartier care îndreaptă mintea, unde legile fizicii sunt întinse dincolo de înțelegere, astronomii au detectat un inel de gaz rece.
Săgetător A-Star, sau Sag. A * pe scurt, este la 26.000 de ani lumină de Pământ și este de aproximativ 4 milioane de ori mai masiv decât Soarele nostru. Toată acea masă înseamnă energie gravitațională copleșitoare atrage materialul către A *. Dar înainte ca materialul să fie aspirat, peste orizontul de aerisire, acesta se află într-un disc rotativ de acreție.
Astronomii știu despre toate acestea de ceva vreme. Sag. A * este o sursă de raze X strălucitoare, deoarece materialul de pe disc este comprimat și încălzit, determinând eliberarea de raze X. Nu este doar încălzit; este supraîncălzit la 10 milioane de grade Celsius (18 milioane de grade Fahrenheit.) Observatoarele cu raze X din spațiu au putut vedea toate acestea până la aproximativ o zecime de an lumină din gaura în sine.
Dar există, de asemenea, o cantitate vastă de hidrogen „rece” în câțiva ani-lumină de la gaură. Acest gaz este rece doar în comparație cu celălalt gaz. Este de aproximativ 10.000 de grade Celsius (18.000 de grade Fahrenheit.) Ce contribuție la mediul cu gaura neagră a acestui gaz mai rece nu a fost cunoscută. Până acum, oricum.
"Sperăm că aceste noi observații ALMA vor ajuta gaura neagră să renunțe la unele dintre secretele sale."
Elena Murchikova, autor principal al lucrării, astrofizician la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton, New Jersey.
Acum, un nou studiu care utilizează Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA) ne-a oferit prima noastră imagine a acestui corp rece de gaz. Hârtia lor care detaliază această lucrare apare în numărul din 6 iunie al Naturii. Așa au făcut-o.
Există suficiente radiații aproape de centrul galaxiei pentru a face ca atomii de hidrogen să-și piardă electronii. Apoi le regăsește din nou, într-un ciclu continuu. Pe măsură ce fac acest lucru, recombinarea eliberează energie într-un anumit semnal de lungime de undă milimetrică. Acest semnal poate călători până la Pământ cu o pierdere de semnal foarte mică.
ALMA este o mașină foarte fină, puternică și sensibilă și este capabilă să acorde acest semnal specific. Astronomii au folosit acea putere și sensibilitate pentru a produce prima imagine a discului de gaz rece la o distanță de doar o sută de ani lumina de Sag. A*. Observațiile lor permit astronomilor să mapeze locația acestui nor și, de asemenea, să urmărească mișcarea acestuia. Ei au măsurat, de asemenea, dimensiunea norului de hidrogen și conține aproximativ o zecime din masa lui Jupiter sau o zece milime din masa Soarelui.
„Am fost primii care ne-am imaginat acest disc evaziv și am studiat rotația sa.”
Elena Murchikova, autor principal al lucrării, astrofizician la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton, New Jersey.
Efectul Doppler intră și în joc. Pe măsură ce semnalul de la recombinarea hidrogenului călătorește pe Pământ, frecvența acestuia se deplasează spre partea mai albă a spectrului. Prin cartografierea acestor schimburi, astronomii au putut vedea că inelul de gaz se rotește în jurul găurii negre.
Întrucât mediul din jurul unei găuri negre este atât de haotic, este nevoie de multă muncă pentru a înțelege tot ceea ce se întâmplă acolo. Aceste informații îi vor ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă acel mediu și modul în care o gaură neagră consumă materie.
„Am fost primii care ne-am imaginat acest disc evaziv și i-am studiat rotația”, a spus Elena Murchikova, membră în astrofizică la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton, New Jersey, și autor principal pe hârtie. „De asemenea, sondăm acreția pe gaura neagră. Acest lucru este important deoarece aceasta este cea mai apropiată gaură neagră supermasivă a noastră. Chiar și așa, încă nu avem o bună înțelegere a modului de funcționare a acreției sale. Sperăm că aceste noi observații ALMA vor ajuta gaura neagră să renunțe la unele dintre secretele sale. "
Surse:
- Comunicat de presă: Inel rece, nebuloase, în jurul găurii negre super-masive ale Căii Lactee
- Document de cercetare: Un disc rece cu acreție în jurul găurii negre a Centrului Galactic
- Site-ul ALMA
