Кредитна слика: НРАО
Тридесет година након што су астрономи открили мистериозни објекат у тачном центру наше Галаксије Млечни пут, међународни тим научника коначно је успео да директно измери величину тог објекта, који окружује црну рупу готово четири милиона пута масивнију од Сунца. Ово је до сада најближи телескопски приступ црној рупи и ставља главна граница астрофизике у домет будућих посматрања. Научници су користили радио-телескоп Националног фонда за науку веома дугачки основни низ (ВЛБА) како би направили пробој.
"Ово је велики корак напред", рекао је Геоффреи Бовер, са Калифорнијско-Берклијског универзитета. „То је нешто што су људи желели да ураде током 30 година“, откад је објекат Галактичког центра, зван Стрелац А * (изговаран „А-звезда“), откривен 1974. Астрономи су пријавили своје истраживање у издању 1. априла Сциенце Екпресс.
„Сада имамо величину објекта, али мистерија о његовој тачној природи и даље остаје“, додао је Бовер. Сљедећи корак је, објаснио је, да научи његов облик, „тако да можемо рећи да ли је то млаз, танки диск или сферни облак“.
Средиште Млечног пута, 26.000 светлосних година од Земље, затамњено је прашином, тако да телескопи са видљивом светлошћу не могу да проучавају објект. Док радио таласи из централног региона Галаксије могу продирати кроз прашину, они се распршују узбуркану наелектрисану плазму у простору дуж линије вида на Земљу. Ово расипање фрустрирало је раније покушаје да се измери величина централног објекта, баш као што магла замагљује одсјај удаљених светионика.
"После 30 година, радио-телескопи коначно су подигли маглу и можемо видети шта се догађа", рекао је Хеино Фалцке из Опсерваторије за радио Вестерборк у Холандији, још једног члана истраживачког тима.
Свијетли, радио-емитирајући објект уредно би се уклапао управо у путању Земљине орбите око Сунца, рекли су астрономи. Сама црна рупа, рачунају, дугачка је око 14 милиона миља и лако би се уклопила у орбиту Меркура. Црне рупе су концентрације материје толико густе да чак ни светлост не може да избегне њихову моћну гравитацију.
Нова ВЛБА проматрања осигурала су астрономима најбољи поглед на систем црних рупа. „Много смо ближи када видимо ефекте црне рупе на њено окружење него било где друго“, рекао је Бовер.
Сматра се да средишња црна рупа Млечног пута, попут њених масивнијих рођака у активнијим галактичким језграма, црпи материјале из своје околине и током процеса пуштања радио таласа. Иако нова запажања ВЛБА нису дала коначан одговор о природи овог процеса, они су помогли да се искључе неке теорије, рекао је Бовер. На основу најновијег рада, објаснио је он, топ преостале теорије о природи радио-емитирајућег објекта су млазнице субатомских честица, сличне онима које се виде у радио галаксијама; а неке теорије које укључују да се материја убрзава крај ивице црне рупе.
Како су астрономи проучавали Стрелца А * на вишим и вишим радио фреквенцијама, привидна величина објекта је постала мања. И та је чињеница, рекао је Бовер, помогла да се искључе неке идеје о природи објекта. Смањење посматране величине са повећањем фреквенције или краћа таласна дужина, такође астрономима дају опипљив циљ.
„Мислимо да ћемо на крају моћи да приметимо довољно кратке таласне дужине да ћемо видети пресек када достигнемо величину саме црне рупе“, рекао је Бовер. Поред тога, рекао је, "у будућим запажањима надамо се да ћемо видети" сенку "коју даје гравитациони ефекат сочива врло јаке гравитације црне рупе."
Фалцке и његове колеге су 2000. године предложили такво запажање на теоретским основама и то се сада чини изводљивим. „Замишљање сјенке хоризонта црне рупе сада нам је надохват руке ако радимо довољно напорно у наредним годинама“, додао је Фалцке.
Још један закључак научника донет је да је "укупна маса црне рупе врло концентрисана", према Боверу. Нова запажања ВЛБА пружају, како је рекао, "најпрецизнију локализацију масе супермасивне црне рупе икада." Прецизност ових запажања омогућава научницима да кажу да маса од најмање 40 000 Сунца мора да борави у простору који одговара величини Земљине орбите. Међутим, та бројка представља само доњу границу масе. Највероватније, верују научници, сва маса црне рупе - једнака четири милиона Сунца - концентрисана је добро у подручју које обухвата објекат који емитује радио.
Да би извршили своје мерење, астрономи су морали да крену на мукотрпне дужине да би заобишли ефекат распршења „магле“ плазме између Стрелца А * и Земље. „Морали смо јако да потиснемо нашу технику“, рекао је Бовер.
Бовер је задатак упоредио са "покушајем да видите свој жути гумене патке кроз залеђено стакло туш кабине". Изводећи многа запажања, чувајући само најквалитетније податке и математички уклањајући ефекат распршивања плазме, научници су успели да изврше прво мерење величине Стрелца А *.
Поред Бовера и Фалцкеа, у истраживачки тим спадају и Робин Херрнстеин са Универзитета Цолумбиа, Јун-Хуи Зхао из Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику, Миллер Госс из Националне опсерваторије за радио астрономију и Доналд Бацкер са Калифорнијско-Беркелеи универзитета. Фалцке је такође помоћни професор на Универзитету у Нијмегену и гостујући научник Института Мак-Планцк за радиоастрономију у Бонну, Немачка.
Стрелца А * открили су у фебруару 1974. године Бруце Балицк, који је сада на Универзитету у Васхингтону, и Роберт Бровн, сада директор Националног центра за астрономију и јоносферу на Цорнелл Университи. Показано је да је центар Млијечног Пута, око којег се окреће остатак Галаксије. Марк Реид из Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику и његови колеге су 1999. године користили ВЛБА опажања Стрелца А * да би открили кретање Земље у орбити око центра Галаксије и утврдили да је нашем Сунчевом систему потребно 226 милиона година да би направио један круг око њега Галаксија.
У марту 2004. године, 55 астронома окупљало се у Националној опсерваторији радио астрономије у Зеленој обали, Западна Вирџинија, на научној конференцији која је прославила откриће Стрелца А * на Греен Банк пре 30 година. На овој конференцији научници су открили комеморативну плочу на једном од телескопа открића.
Врло дугачки основни низ, део Националне опсерваторије за радио астрономију, систем је радио-телескопа на целом континенту, са 10 антенама од 240 тона, које се крећу од Хаваја до Кариба. Омогућава највећу разлучујућу моћ или способност да се угледају ситни детаљи било којег телескопа у астрономији, на Земљи или у свемиру.
Национална опсерваторија за радио астрономију је објекат Националне фондације за науку, који делује под уговором о сарадњи придружених универзитета, Инц.
Изворни извор: НРАО Невс Релеасе
