Zespoły VLT i APEX łączą siły by badać flary supermasywnej czarnej dziury w jądrze Drogi Mlecznej

Zespoły VLT i APEX łączą siły by badać flary supermasywnej czarnej dziury w jądrze Drogi Mlecznej

18.11.2008

Astronomowie wykorzystali jednocześnie dwa różne teleskopy by zbadać gwałtowne flary pochodzące z obszaru supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w sercu Drogi Mlecznej. Zarejestrowali wybuchy w rejonie znanym jako Sagittarius A* (A-Star, dalej w tekście Sgr A*), które ukazują materię rozciąganą na orbitach w obszarze niezwykle intensywnej grawitacji w pobliżu horyzontu zdarzeń.

    Obserwacje takie jak te, obejmujące wiele zakresów widma, są jedynądrogą do zrozumienia co dzieje się w okolicach czarnej dziury

Andreas Eckart

Zespół europejskich i amerykańskich astronomów wykorzystał teleskopy ESO VLT (Very Large Telescope) i APEX (Atacama Pathfinder Experiment), oba znajdujące się w Chile, by zbadać światło pochodzące od obiektu Sgr A* w paśmie bliskiej podczerwieni oraz dłuższych falach submilimetrowych. Po raz pierwszy udało się jednocześnie zaobserwować flarę za pomocą tych dwóch instrumentów. Położenie teleskopów na południowej półkuli daje najlepszy punkt obserwacji do badań jądra Galaktyki.

„Obserwacje takie jak te, obejmujące wiele zakresów widma, są jedyną drogą do zrozumienia co dzieje się w okolicach czarnej dziury „- mówi kierujący projektem Andreas Eckart z Uniwersytetu Kolonii.

Sgr A* znajduje się w centrum Drogi Mlecznej w odległości około 26 000 lat świetlnych od nas. Jest to super masywna czarna dziura o masie około 4 miliony razy większej niż masa Słońca. Uważa się, że większość lub wszystkie galaktyki posiadają w jądrze takie masywne czarne dziury.

„Sgr A* jest unikalny – ponieważ znajdując się w naszej Galaktyce jest najbliższą z tych monstrualnych czarnych dziur „- wyjaśnia członek zespołu Frederick K. Baganoff z MIT w Cambridge. -” Jedynie dla tego obiektu nasze obecne teleskopy są w stanie ukazać relatywnie słabe flary pochodzące od materiału orbitującego na krawędzi horyzontu zdarzeń.”

Uważa się, że promieniowanie Sgr A* pochodzi z gazu odrywanego z gwiazd, który opada na czarną dziurę. Wykonanie jednoczesnych obserwacji wymagało precyzyjnego planowania przez oba zespoły i cierpliwości, zanim udało się wykonać obserwacje.

„Obserwując za pomocą VLT natychmiast po tym jak skierowaliśmy teleskop na Sgr A* zauważyliśmy że jest aktywny i rozjaśnia się z każdą chwilą. Natychmiast zadzwoniliśmy do kolegów z teleskopu APEX „- opowiada Gunther Witzel doktorant na Uniwersytecie Kolonii.

Macarena García-Marín również z Uniwersytetu Kolonii czekała na sygnał przy teleskopie APEX, gdzie zespół inżynierów i astronomów utrzymywał intrument w stanie pogotowia: -” gdy tylko odebraliśmy telefon musieliśmy szybko zabrać się do pracy aby nie utracić krytycznych danych docierających z Sgr A*. Przerwaliśmy regularne obserwacje i zdążyliśmy na czas by uchwycić flary.”

W ciągu następnych sześciu godzin zespół zarejestrował gwałtownie zmienne emisje podczerwone obejmujące cztery duże flary z rejonu Sgr A*. Obserwacje w paśmie submilimetrowym również pokazało flary, jednak co istotne, te następowały z opóźnieniem około półtorej godziny po flarach podczerwonych. Badacze sądzą, że opóźnienie to wynika z szybkiej ekspansji obłoków gazowych emitujących błyski. Naukowcy szacują prędkość ekspansji na około 5 milionów kilometrów na godzinę. Ta ekspansja powoduje zmianę charakteru promieniowania w czasie i stąd pojawia się różnica czasu w sygnale podczerwonym i submilimetrowym.

Choć prędkość 5 mln km/godzinę może wydawać się ogromna stanowi zaledwie 0,5% prędkości światła. Aby uwolnić się spod wpływu grawitacji czarnej dziury w tym rejonie gaz musiałby przemieszczać się z prędkością 100 razy szybszą – połową prędkości światła. Naukowcy uważają zatem, że gaz ten nie wypływa w postaci dżetu. Miast tego, podejrzewają, węzeł gazu okrążającego blisko czarną dziurę jest rozciągany na podobieństwo ciasta w misie i to jest przyczyną obserwowanej ekspansji.

Jednoczesna, połączona obserwacja za pomocą teleskopów VLT i APEX udowodniła, że jest potężnym narzędziem badania rozbłysków w wielu pasmach widma. Zespół ma nadzieję, że przyszłe obserwacje pozwolą udowodnić zaproponowany model i odkryć więcej informacji na temat tego tajemniczego regionu Galaktyki.

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *