Много се случва в центъра на нашата галактика. В съседно-огъващия се квартал, където законите на физиката са простирани отвъд разбирането, астрономите са открили пръстен от хладен газ.
Стрелец A-Star, или Sag. A * за кратко, е на 26 000 светлинни години от Земята и е приблизително 4 милиона пъти по-масивна от нашето Слънце. Цялата тази маса означава, че огромната гравитационна енергия привлича материал към A *. Но преди материалът да бъде засмукан, над отдушникавия хоризонт, той се намира в въртящ се диск за акредиране.
Астрономите знаят всичко за това от известно време. Sag. A * е ярък източник на рентгенови лъчи, тъй като материалът в диска се компресира и нагрява, което води до освобождаване на рентгенови лъчи. Не е просто загрято; тя е супер загрята до 10 милиона градуса по Целзий (18 милиона градуса по Фаренхайт.) Рентгенологичните обсерватории в космоса успяха да видят всичко това до около една десета светлинна година от самата дупка.
Но има и огромно количество „студен“ водороден газ за няколко светлинни години от дупката. Този газ е студен само в сравнение с другия газ. Това е около 10 000 градуса по Целзий (18 000 градуса по Фаренхайт.) Какъв принос за околната среда в черната дупка е направил този по-хладен газ. Досега, така или иначе.
„Надяваме се, че тези нови наблюдения на ALMA ще помогнат на черната дупка да се откаже от някои от своите тайни.“
Елена Мурчикова, водещ автор на статията, астрофизик в Института за усъвършенствани изследвания в Принстън, Ню Джърси.
Сега ново проучване, използващо Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA), ни даде първото ни изображение на това студено тяло на газ. Документът им, в който подробно се описва тази творба, се появява в броя на Nature от 6 юни. Ето как го направиха.
В близост до центъра на галактиката има достатъчно радиация, за да накара водородните атоми да загубят електроните си. След това ги възвръщат отново, в непрекъснат цикъл. Докато го правят, рекомбинацията освобождава енергия в определен сигнал от дължина на вълната от милиметър. Този сигнал може да пътува до Земята с много малка загуба на сигнал.
ALMA е много фина машина, мощна и чувствителна и може да се настройва на този специфичен сигнал. Астрономите използваха тази сила и чувствителност, за да създадат първото изображение на диска с хладен газ на разстояние само една стотна от светлинната година от Sag. A *. Техните наблюдения позволяват на астрономите да картографират местоположението на този облак, а също и да проследят неговото движение. Те също така измерват размера на водородния облак и той съдържа около една десета от масата на Юпитер или една десетхилядна маса на Слънцето.
„Ние бяхме първите, които представихме този неуловим диск и проучихме неговото въртене.“
Елена Мурчикова, водещ автор на статията, астрофизик в Института за усъвършенствани изследвания в Принстън, Ню Джърси.
Ефектът на Доплер също влиза в игра. Докато сигналът от водородна рекомбинация пътува към Земята, нейната честота се измества към по-синята част на спектъра. Като картографират тези смени, астрономите успяха да видят, че газовият пръстен се върти около черната дупка.
Тъй като околната среда около черна дупка е толкова хаотична, е необходимо много работа, за да разберете всичко, което се случва там. Тази информация ще помогне на учените да разберат, че околната среда и как една черна дупка консумира материя.
„Ние бяхме първите, които представихме този неуловим диск и проучихме неговото въртене“, казва Елена Мурчикова, член на астрофизиката в Института за усъвършенствани изследвания в Принстън, Ню Джърси, и водещ автор на документа. „Ние също проучваме аккрецията върху черната дупка. Това е важно, защото това е най-близката ни супермасивна черна дупка. Въпреки това, ние все още нямаме добро разбиране за това как работи нейното нарастване. Надяваме се, че тези нови наблюдения на ALMA ще помогнат на черната дупка да се откаже от някои от своите тайни. "
Източници:
- Прессъобщение: Страхотен, мъгляв пръстен около супермасивната черна дупка на Млечния път
- Изследователска хартия: Хладен диск за еккреция около черната дупка на Галактическия център
- Уебсайт на ALMA
