В центре нашей галактики много чего происходит. В этом изнурительном районе, где законы физики выходят за пределы понимания, астрономы обнаружили кольцо холодного газа.
Стрелец A-Star или Sag. Если коротко, то он находится на расстоянии 26 000 световых лет от Земли и примерно в 4 миллиона раз массивнее нашего Солнца. Вся эта масса означает, что подавляющая гравитационная энергия притягивает материал к A *. Но до того, как материал всасывается через горизонт вентиляции, он находится во вращающемся аккреционном диске.
Астрономы уже давно все об этом знают. Провеса. A * является ярким источником рентгеновского излучения, потому что материал на диске сжимается и нагревается, заставляя его испускать рентгеновские лучи. Это не просто нагревается; он перегрелся до 10 миллионов градусов по Цельсию (18 миллионов градусов по Фаренгейту). Рентгеновские обсерватории в космосе смогли увидеть все это вплоть до десятой доли светового года от самой дыры.
Но также есть огромное количество «холодного» газообразного водорода в течение нескольких световых лет от дыры. Этот газ только холодный по сравнению с другим газом. Это около 10000 градусов по Цельсию (18000 градусов по Фаренгейту). Какой вклад в окружающую среду черной дыры сделал этот более холодный газ, неизвестно. Во всяком случае, до сих пор.
«Мы надеемся, что эти новые наблюдения ALMA помогут черной дыре раскрыть некоторые секреты».
Елена Мурчикова, ведущий автор статьи, астрофизик Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси.
Теперь новое исследование с использованием Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA) дало нам наше первое изображение этого холодного газового тела. Их документ, детализирующий эту работу, появляется в 6 июня в журнале Nature. Вот как они это сделали.
Рядом с центром галактики достаточно излучения, чтобы атомы водорода теряли свои электроны. Затем они возвращают их снова, в непрерывном цикле. При этом рекомбинация высвобождает энергию в конкретном сигнале миллиметровой длины волны. Этот сигнал может пройти весь путь до Земли с минимальной потерей сигнала.
ALMA - очень хорошая машина, мощная и чувствительная, способная настроиться на этот специфический сигнал. Астрономы использовали эту мощность и чувствительность, чтобы создать первое в мире изображение диска холодного газа на расстоянии всего одной сотой светового года от Саг. A *. Их наблюдения позволяют астрономам составлять карту местоположения этого облака, а также отслеживать его движение. Они также измерили размер водородного облака, и оно содержит около одной десятой массы Юпитера или одну десятитысячную массу Солнца.
«Мы первыми изобразили этот неуловимый диск и изучили его вращение».
Елена Мурчикова, ведущий автор статьи, астрофизик Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси.
Эффект Доплера также входит в игру. Когда сигнал от рекомбинации водорода распространяется на Землю, его частота смещается в более голубую часть спектра. Картируя эти сдвиги, астрономы смогли увидеть, что газовое кольцо вращается вокруг черной дыры.
Поскольку окружающая среда вокруг черной дыры настолько хаотична, требуется много работы, чтобы понять все, что там происходит. Эта информация поможет ученым понять эту среду и то, как черная дыра поглощает материю.
«Мы первыми изобразили этот неуловимый диск и изучили его вращение», - сказала Елена Мурчикова, член астрофизики Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, и ведущий автор статьи. «Мы также прощупываем аккрецию на черную дыру. Это важно, потому что это наша ближайшая сверхмассивная черная дыра. Несмотря на это, у нас все еще нет хорошего понимания того, как работает его наращивание. Мы надеемся, что эти новые наблюдения ALMA помогут черной дыре раскрыть некоторые секреты ».
Источники:
- Пресс-релиз: крутое туманное кольцо вокруг сверхмассивной черной дыры Млечного Пути
- Исследовательский документ: крутой аккреционный диск вокруг черной дыры Галактического Центра
- Сайт ALMA
