Przejdź do głównej zawartości

ALMA dostrzega migoczące serce Drogi Mlecznej

Astronomowie korzystający z ALMA wykryli kwazi-okresowe migotanie fal milimetrowych pochodzące z centrum Drogi Mlecznej, z Sagittariusa A*. Zespół zinterpretował, że te migotania spowodowane są rotacją punktów radiowych krążących wokół supermasywnej czarnej dziury o promieniu orbity mniejszym niż promień orbity Merkurego. Jest to interesująca wskazówka do badania czasoprzestrzeni z ekstremalną grawitacją.


Wiadomo, że Sgr A* czasem rozbłyska na falach radiowych. Tym razem, korzystając z ALMA, astronomowie uzyskali wysokiej jakości dane dotyczące zmiany intensywności fal radiowych Sgr A* przez 10 dni, 70 minut dziennie. I znaleźli dwa trendy: kwazi-okresowe zmiany z typową skalą czasową wynoszącą 30 minut i wolne zmiany godzinowe.

Astronomowie zakładają, że w centrum Sgr A* supermasywna czarna dziura o masie 4 mln Słońc znajduje się. Flary Sgr A* zaobserwowano nie tylko na falach milimetrowych ale i w podczerwieni oraz promieniach rentgenowskich. Jednak zmiany wykryte za pomocą ALMA są znacznie mniejsze niż wcześniej wykryte i możliwe jest, że w Sgr A* zawsze występują te poziomy małych skal.

Sama czarna dziura nie wytwarza żadnej emisji. Jej źródłem jest gazowy dysk wokół czarnej dziury. Gaz wokół czarnej dziury nie trafia prosto do studni grawitacyjnej, ale rotuje wokół niej, tworząc dysk akrecyjny.

Zespół skoncentrował się na krótkich zmianach skali czasowej i stwierdził, że okres zmienności wynoszący 30 minut jest porównywalny z okresem orbitalnym wewnętrznej krawędzi dysku akrecyjnego o promieniu 0,2 jednostki astronomicznej (1 j.a. odpowiada średniej odległości Ziemi od Słońca i wynosi 150 mln km). Dla porównania Merkury, najbardziej wewnętrzna planeta Układu Słonecznego, krąży wokół Słońca w odległości 0,4 j.a. Biorąc pod uwagę kolosalną masę w centrum czarnej dziury, jej efekt grawitacyjny jest także ekstremalny w dysku akrecyjnym.

„Emisja ta może być związana z niektórymi egzotycznymi zjawiskami zachodzącymi w pobliżu supermasywnej czarnej dziury” – mów Tomoharu Oka, profesor na Uniwersytecie Keio.

Ich scenariusz jest następujący. Gorące punkty powstają sporadycznie na dysku i krążą wokół czarnej dziury, emitując silne fale milimetrowe. Zgodnie ze szczególną teorią względności Einsteina, emisja w dużym stopniu jest zwiększona, gdy źródło zbliża się do obserwatora z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Prędkość rotacji wewnętrznej krawędzi dysku akrecyjnego jest dość duża, więc powstaje ten niezwykły efekt. Astronomowie uważają, że jest to źródło krótkotrwałej zmiany milimetrowej emisji z Sgr A*.

Zespół przypuszcza, że zmiana może wpłynąć na próbę uzyskania obrazu tej supermasywnej czarnej dziury za pomocą Teleskopu Horyzontu Zdarzeń. „Ogólnie rzecz biorąc, im szybszy ruch, tym trudniej jest wykonać zdjęcie obiektu. Zamiast tego sama zmiana emisji dostarcza przekonującego wglądu w ruch gazu. Możemy być świadkami momentu absorpcji gazu przez czarną dziurę podczas długotrwałej kampanii monitorującej z ALMA” – mówi Oka. Naukowcy starają się wydobyć niezależne informacje, aby zrozumieć tajemnicze środowisko wokół tej supermasywnej czarnej dziury.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…