Nye observationer fra ALMA-teleskopet i Chile har afsløret en aldrig før set skive af kølig, interstellar gas pakket rundt om Skytten A *, det gigantiske sorte hul midt i vores galakse.
Kunstnerens koncept med ring af cool interstellar gas, der omgiver det supermassive sorte hul i midten af vores Melkevejs galakse. Nye observationer fra ALMA-teleskopet i Chile har afsløret denne struktur for første gang. Billede via NRAO / AUI / NSF; S. Dagnello.
I årevis, siden de blev opmærksomme på dets tilstedeværelse i 1970'erne, har astronomer forsøgt at skaffe information om det centrale supermassive sorte hul i hjertet af vores Melkevejs galakse. De kalder det Skytten A * eller Sag A * (udtales Skytten A "stjerne"). De ved, at det er 26.000 lysår væk og så massiv som 4 millioner stjerner massen af vores sol. Men interstellært støv i retning af galakseens centrum har gjort studier af Sag A * vanskelig. Denne uge (5. juni 2019) annoncerede astronomer, der arbejder med ALMA-teleskopet i Chile, deres opdagelse af en aldrig før set skive med cool interstellar gas pakket rundt om vores galakas gigantiske sorte hul. De sagde, at denne disk giver dem ny indsigt i tiltrædelsesprocessen, det vil sige den måde, det sorte hul sifonerer materiale fra det omgivende rum. Resultaterne blev offentliggjort 5. juni i det peer-reviewede tidsskrift Natur.
National Radio Astronomy Observatory (NRAO), som hjælper med at betjene ALMA, beskrev regionen omkring Sag A * i en erklæring:
Vi ved nu, at denne region er fyldt med rovende stjerner, interstellare støvskyer og et stort reservoir af både fænomenalt varme og relativt koldere gasser. Disse gasser forventes at bane rundt om det sorte hul i en enorm tiltrædelsesdisk, der strækker sig et par tiendedele af et lysår fra det sorte huls begivenhedshorisont.
Indtil nu har astronomer imidlertid været i stand til kun at forestille sig den holdige, varme del af denne strøm af overtrædende gas, som danner en nogenlunde sfærisk strøm og udviste ingen åbenbar rotation. Dens temperatur anslås til at være en blændende 10 millioner grader Celsius (18 millioner grader Fahrenheit) eller cirka to tredjedele af temperaturen, der findes i kernen af vores sol. Ved denne temperatur lyser gassen hårdt i røntgenlys, hvilket gør det muligt at studere det af rumbaserede røntgenteleskoper ned til en skala på cirka en tiendedel af et lysår fra det sorte hul.
Ud over de varme gasser, der er opdaget af røntgen-teleskoper, har astronomer også set tegn på køligere gas (ca. 10 tusind grader Celsius eller 18.000 grader Fahrenheit) inden for et par lysår fra det sorte hul. NRAO sagde:
Bidraget fra denne køligere gas til opsugningsstrømmen på det sorte hul var tidligere ukendt.
Det er denne køligere gas, som ALMA-teleskopet nu har kunnet registrere. ALMA - som står for Atacama Large Millimeter / submillimeter Array - er et radioteleskop med evnen til at kigge gennem støvet mellem os og det galaktiske centrum. Det har nu produceret det første billede nogensinde af den køligere gasskive kun omkring hundrede af et lysår væk (eller ca. 1.000 gange afstanden fra Jorden til solen) fra Mælkevejens supermassive sorte hul. Her er billedet:
ALMA-billede af disken med kølig brintgas, der strømmer rundt om det supermassive sorte hul i midten af vores galakse. Farverne repræsenterer gassens bevægelse i forhold til Jorden: den røde del bevæger sig væk, så de radiobølger, der er opdaget af ALMA, er lidt strakt eller forskudt til den "rødere" del af spektret; den blå farve repræsenterer gas, der bevæger sig hen imod Jorden, så radiobølgerne er let skrabet eller skiftet til den ”blåere” del af spektret. Korsstole angiver placeringen af det sorte hul. Billede via ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), E.M. Murchikova; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello.
Forskerne estimerer, at mængden af brint i denne kølige disk er ca. en tiendedel af Jupiters masse, eller en ti tusindedel af solens masse. NRAO sagde:
Ved at kortlægge forskydningerne i bølgelængderne for dette radiolys på grund af Doppler-effekten (lys fra objekter, der bevæger sig mod Jorden, forskydes lidt til den ”blåere” del af spektret, mens lys fra objekter, der bevæger sig, forskydes lidt til den ”rødere” del ) kunne astronomerne tydeligt se, at gassen roterer rundt om det sorte hul. Denne information giver ny indsigt i måderne, hvorpå sorte huller fortærer stof og det komplekse samspil mellem et sort hul og dets galaktiske kvarter.