Credit imagine: ESO
Îndeplinind un vechi vis al astronomilor, observațiile cu foarte mare interferometru telescopic (VLTI) de la Observatorul Paranal ESO (Chile) au făcut acum posibilă obținerea unei imagini clare a împrejurimilor imediate ale găurii negre din centrul unei galaxii active. . Noile rezultate se referă la galaxia spirală NGC 1068, situată la o distanță de aproximativ 50 de milioane de ani-lumină.
Acestea prezintă o configurație de praf relativ cald (aproximativ 50 ° C) care măsoară 11 ani-lumină și 7 ani-lumină grosime, cu o zonă interioară, mai caldă (500 ° C), aproximativ 2 ani-lumină.
Aceste observații imagistice și spectrale confirmă teoria actuală conform căreia găurile negre din centrele galaxiilor active sunt înglobate într-o structură groasă de gaz și praf în formă de gogoșă numită „torus”.
Pentru acest studiu de remodelare, primul de acest tip de obiect extragalactic prin intermediul interferometriei infraroșii de bază, o echipă internațională de astronomi [2] a folosit noul instrument MIDI în laboratorul VLTI. A fost proiectat și construit într-o colaborare între institutele de cercetare germane, olandeze și franceze [3].
Combinând lumina de la două telescoape de 8,2 m VLT Unit în timpul a două rulări de observare în iunie și, respectiv, noiembrie 2003, s-a obținut o rezoluție maximă de 0,013 arcsec, corespunzând la aproximativ 3 ani-lumină la distanța NGC 1068. regiunea centrală a acestei galaxii a fost obținută care indică faptul că praful încălzit este probabil de compoziție de alumino-silicați.
Noile rezultate sunt publicate într-o lucrare de cercetare care apare în numărul 6 mai 2004 al revistei internaționale de cercetare Nature.
NGC 1068 - o galaxie activă tipică
Galaxiile active sunt printre cele mai spectaculoase obiecte din cer. Nucleii lor compacti (AGN = nuclee active ale galaxiei) sunt atât de luminoși încât pot anticipa întreaga galaxie; „Quasars” constituie cazuri extreme ale acestui fenomen. Aceste obiecte cosmice prezintă multe caracteristici de observare interesante pe întregul spectru electromagnetic, de la radio până la emisii de raze X.
Există acum multe dovezi că centrala finală a acestor activități își are originea în găuri negre supermasive, cu mase de până la mii de milioane de ori mai mari decât Soarele nostru, cf. de exemplu, ESO PR 04/01. Cea din galaxia Calea Lactee are doar aproximativ 3 milioane de mase solare, cf. ESO PR 17/02. Se consideră că gaura neagră este alimentată dintr-un disc de acumulare strâns de gaz și praf care îl înconjoară. Materialul care se încadrează în astfel de găuri negre va fi comprimat și încălzit până la temperaturi extraordinare. Acest gaz fierbinte radiază o cantitate enormă de lumină, ceea ce face ca nucleul galaxiei active să strălucească atât de puternic.
NGC 1068 (cunoscut și sub numele de Messier 77) este printre cele mai strălucitoare și mai apropiate galaxii active. Situat în constelația Cetus (Balena), la o distanță de aproximativ 50 de milioane de ani-lumină, pare o galaxie spirală destul de normală, împiedicată. Nucleul acestei galaxii este însă foarte luminos, nu numai în lumina optică, ci și în lumina ultravioletă și cu raze X. O gaură neagră cu o masă echivalentă cu aproximativ 100 de milioane de ori mai mare decât Soarele nostru este necesară pentru a contabiliza activitatea nucleară din NGC 1068.
Observațiile VLTI
În nopțile de 14 spre 16 iunie 2003, o echipă de astronomi europeni [2] a efectuat o primă serie de observații pentru a verifica potențialul științific al instrumentului MIDI nou instalat pe VLTI. De asemenea, au studiat galaxia activă NGC 1068. Deja la această primă încercare, a fost posibil să se vadă detalii în apropierea centrului acestui obiect, cf. ESO PR 17/03.
MIDI este sensibil la lumina unei lungimi de undă de aproape 10 m, adică în regiunea spectrală cu infraroșu mediu („infraroșu termic”). Cu distanțe între telescoapele care contribuie („linii de bază”) de până la 200 m, MIDI poate atinge o rezoluție unghiulară maximă (claritate a imaginii) de aproximativ 0,01 arcsec. La fel de important, prin combinarea fasciculelor de lumină de la două telescopuri VLT de 8,2 m, MIDI permite acum, pentru prima dată, să efectueze interferometrie în infraroșu a obiectelor comparativ slabe în afara propriei noastre galaxii, Calea Lactee.
Cu sensibilitatea ridicată la radiații termice, MIDI este ideal pentru studierea materialelor din regiunile foarte obscure din apropierea unei găuri negre centrale și încălzită de radiațiile sale ultraviolete și optice. Energia absorbită de boabele de praf este apoi radiată la lungimi de undă mai lungi în regiunea spectrală cu infraroșu termic cuprinsă între 5 și 100 p.
Regiunea centrală din NGC 1068
Observații interferometrice suplimentare au fost asigurate în noiembrie 2003 la o bază de 42 m. În urma unei analize atente a tuturor datelor, rezoluția spațială obținută (claritatea imaginii) și spectrele detaliate au permis astronomilor să studieze structura regiunii centrale a NGC 1068.
Acestea detectează prezența unui nor de praf cel mai interior, relativ „fierbinte”, încălzit la aproximativ 500 ° C și cu un diametru egal sau mai mic decât claritatea imaginii obținute, adică aproximativ 3 ani-lumină. Este înconjurat de o regiune mai răcoroasă, prăfuită, cu o temperatură de aproximativ 50 ° C, care măsoară 11 ani-lumină și o grosime de aproximativ 7 ani-lumină. Acesta este cel mai probabil previzibil nor, în formă de disc, care se rotește în jurul găurii negre.
Grosimea comparativă a structurii observate (grosimea este de ~ 65% din diametru) are o relevanță deosebită prin faptul că poate rămâne stabilă doar dacă este supusă unei injecții continue de energie de mișcare („cinetică”). Cu toate acestea, niciunul dintre modelele actuale ale regiunilor centrale din galaxiile active nu oferă o explicație convingătoare.
Spectrele MIDI, care acoperă intervalul de lungime de undă de la 8 la 13,5 p, furnizează, de asemenea, informații despre posibila compoziție a boabelor de praf. Cel mai probabil constituent este silicatul de aluminiu de calciu (Ca2Al2SiO7), o specie de temperatură înaltă care se găsește și în atmosfera exterioară a unor stele super-gigantice. Totuși, aceste observații pilot nu pot exclude în mod concludent alte tipuri de praf non-olivină.
Sursa originală: Comunicat de știri ESO
