ALMA-kaukoputki on kaapanut ensimmäiset kuvat mustan aukon lisäyslevystä - lämmitetyn kaasun ja aineen "donitsista", joka pyörii sen ympärille ja jonka se imee vähitellen, Astrophysical Journal Letters -lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
”Selittäessään kvaasarien erilaisia piirteitä olemme jo kauan uskoneet, että aktiiviset supermassiiviset mustat reiät ympäröivät donitsin kaltainen kaasun ja pölyn rakenne. Emme voineet nähdä häntä, koska hän on hyvin pieni. Vain erittäin korkean resoluution ALMA: n avulla pystyimme toteuttamaan tämän unelman ja vahvistamaan, että tällainen rakenne on olemassa”, sanoo Mastoshi Imanishi Japanin kansallisesta tähtitieteellisestä observatoriosta Tokiossa.
Avaruus munkit ja bagelit
Supermassiiviset mustat aukot löytyvät melkein jokaisesta galaksista. Toisin kuin mustia reikiä, jotka ilmestyvät, kun tähdet romahtavat, niiden massa on useita miljoonia kertoja aurinko. Ne imevät ajoittain tähtiä, muita taivaankappaleita ja kaasua ja työntävät osan siepattua ainetta suihkumuotoon - lämmitetyn plasman palkeihin, jotka liikkuvat lähellä valonopeutta.
Nämä päästöt johtuvat tähtitieteilijöiden mukaan tosiasiasta, että mustat aukot eivät kykene absorboimaan ainetta rajoittamattomissa määrissä. On olemassa tietty raja, jota astrofysiikot kutsuvat Eddingtonin rajaksi: Kun se saavutetaan, aine alkaa kerääntyä mustan aukon läheisyyteen kuuman "munkin" muodossa - lisääntymislevyksi, jossa hiukkaset hankaavat toisiaan vastaan, kuumenevat erittäin korkeisiin lämpötiloihin ja poistuvat avaruuteen.
Kaikki mustat aukot eivät käyttäytyy tällä tavalla, Imanishi selittää. Esimerkiksi galaksin keskipisteessä oleva kohde Sgr A * erottuu vaatimattomasta sijoittelusta ja ruokahaluista, siinä ei ole suihkuja ja lisäyslevyä. Kysymyksestä siitä, kuinka lisäyslevy muodostuu ja miksi jotkut mustat aukot menettävät voimakkaasti ruokahalunsa tai päinvastoin, hankkivat sen, on tullut yksi tähtitieteen pääkysymyksistä.
Japanilaiset astrofysiikot ottivat ensimmäisen askeleen tämän mysteerin ratkaisemiseksi tarkkailemalla spiraal galaksia M77 Cetus-tähdistössä (yksi Linnunradan lähimmistä naapureista) ALMA-mikroaaltoteleskoopin avulla Chilen korkealla tasangolla Chahnantorissa.
Mainosvideo:
Musta reikä lounas
Tämän galaksin levy on käännetty suuntaan "kohti", mikä antaa tähtitieteilijöille mahdollisuuden seurata sitä, mitä tapahtuu sen keskustassa, jossa sijaitsee yksi aktiivisimmista ja kirkkaimmista supermassiivisista mustista reikistä Linnunradan välittömässä läheisyydessä.
Japanin tutkijat etsivät temppua "munkkeista" keskuksestaan. He havaitsivat kahden tyyppisiä molekyylejä, joita voi olla mustan aukon läheisyydessä, mutta käyttäytyvät eri tavoin eri olosuhteissa. Esimerkiksi hiilimonoksidimolekyylejä, jotka ALMA pystyy erottamaan hyvin, löytyy melkein kaikista galaksien kulmista ja ne voivat emittoida mikroaaltoja melkein missä tahansa olosuhteissa.
Toisaalta aineet, kuten syaanihappo tai jotkin aldehydit (yksinkertaisimmat happea, vetyä ja hiiltä sisältävät yhdisteet), näkyvät ALMA-antenneille vain, kun ne ovat erityisen tiheissä kaasupilvissä. Kehityslevyn, jonka tähtitieteilijät selittävät, tulisi olla paljon tiheämpi kuin ympäröivät aine klusterit, ja se voidaan havaita tarkkailemalla näiden kahden yhdisteen ylimäärää.
Idea kannatti - japanilaiset astrofysiikot onnistuivat hankkimaan ensimmäiset yksityiskohtaiset valokuvat lisääntymislevyn "munkkeista" ja paljastivat yllättäen joitain sen ominaisuuksista. Esimerkiksi kävi ilmi, että sen muoto on pitkänomainen ja epätasainen - tämä viittaa siihen, että sen pyörimistä säätelevät satunnaiset prosessit, ei pelkästään galaksin keskuksen "omistajan" vetovoima.
Tähtitieteilijät toivovat, että M77: n lisähavainnot auttavat ymmärtämään tarkalleen, kuinka sen "munkki" sai niin epätavallisen muodon ja miksi Linnunradan keskustassa olevalla mustalla aukolla ei ole sellaista.
