Готово незамисливо огромна црна рупа налази се у срцу Млијечног пута. Али, наравно, нико га никада није видео (нешто о томе касније): Све се заснива на доказима, осим директном опажању.
СМБХ Млечног пута назива се Стрелац А * (сгр. А *) и око 4 милиона је пута масивнији од Сунца. Научници знају да је тамо зато што можемо приметити утицај који има на материју која му се превише приближи. Сада имамо један од наших најбољих погледа на Сгр. А *, захваљујући тиму научника који користе технику која се зове интерферометрија.
Ас Сгр. А *-ова снажна гравитација привлачи гас и прашину, гас и прашина се врте око рупе. Огромна количина енергије зрачи некако, што астрономи могу да виде. Али астрономи нису баш сигурни шта ослобађа ту енергију. Да ли долази од вртлог материјала? Или долази од млазних материјала који пуцају из рупе?
"О извору радијације из Сгр А * расправља се већ деценијама."
Мицхаел Јохнсон из Центра за астрофизику | Харвард и Смитхсониан (ЦфА)
"О извору радијације из Сгр А * расправља се већ деценијама", каже Мицхаел Јохнсон из Центра за астрофизику | Харвард и Смитхсониан (ЦфА). „Неки модели предвиђају да зрачење долази из диска материјала који прогута црна рупа, док га други приписују млазу материјала који пуца из црне рупе. Без оштријег погледа на црну рупу, не можемо искључити ниједну могућност. "
Дакле, разумевање црних рупа значи да астрономи требају јасније да сагледају област рупе. Али догађаји на Сгр. А * су затамњени гнојним облацима електрона између нас и центра галаксије. А ови облаци замагљују и искривљују наш поглед на црну рупу.
Тим астронома успео је да погледа кроз ове облаке електрона да јасније види шта се догађа на Сгр. А *. Тим води
Докторка са Универзитета Радбоу Сара Иссаоун, и упознати сгр. Суседство * ослањало се на технику која се зове Веома дугачка основна интерферометрија (ВЛБИ).
Резултат? Једна од наших најјаснијих слика онога што се догађа у супермасичној црној рупи наше галаксије.
Интерферометрија је техника спајања више телескопа заједно да би се ефикасније сликао удаљени објект. Што се даље налазе опсези, дужа је основна линија и већи је ефективни отвор. Помоћу ВЛБИ-ја, коришћеног у овом истраживању, поједини телескопи обухваћају свет, стварајући огромну врсту виртуелног телескопа.
Али било је и других интерферометра, и они нису видели Сгр. А * ово јасно. Тим који стоји иза ове студије направио је још један напредак у интерферометрији. Они су снажни АЛМА (Атацама Ларге Миллиметер Арраи) у Чилеу опремили новом електроником, названом фазни систем. То је омогућило АЛМА, која је већ интерферометар, да се придружи мрежи 12 других телескопа названих ГМВА (Глобал 3мм ВЛБИ Арраи). Као што име каже, ГМВА је већ веома дугачки основни интерферометар. Дакле, спајање ГМВА-а са АЛМА-ом ствара неку врсту Супер ВЛБИ-ја.
"... ову звијер посматрамо са врло посебне тачке гледишта."
Хеино Фалцке, професор радио астрономије на Универзитету Радбоуд.
„Сама АЛМА је колекција више од 50 радио јела. Чар новог АЛМА фазног система је омогућити свим тим посудама да функционишу као један телескоп, који има осетљивост једног тањира преко 75 метара. Та осетљивост и његов положај високо у планинама Анда, чине га савршеним за ово Сгр А * истраживање “, каже Схеп Доелеман из ЦфА, који је био главни истраживач АЛМА фазног пројекта.
"Пробој у квалитети слике настао је из два фактора", објашњава Линди Блацкбурн, радиоастрономка из ЦфА. „Проматрајући високе фреквенције, корупција слике из међузвезданог материјала била је мање значајна, а додавањем АЛМА-е удвостручили смо резолуцијску моћ нашег инструмента.“
Шта су научници научили из ове иновације? Како су им ове врхунске слике помогле да разумеју нашу супермасивну црну рупу, Сгр. А *?
Нове слике показују да зрачење из Сгр А * има симетричну морфологију и мања је него што се очекивало - креће се од само 300 милиона степени. "Ово може указивати да се радио емисија производи на диску падајућег гаса, а не радио-млазом", објашњава Иссаоун, који је тестирао компјутерске симулације на слике. "Међутим, то би учинило Сгр А * изузетак у поређењу с другим црним рупама које емитују радио. Алтернатива би могла бити да радио млаз показује директно директно на нас. "
Доста се расправља око енергије коју зрачи Сгр. А *, без обзира да ли је то од закретаног, загрејаног материјала у насипном диску или од млазница материјала усмереног даље од отвора. То може зависити од наше исходишне тачке.
Иссаоун-ов супервизор је Хеино Фалцке, професор радио астрономије на Универзитету Радбоуд. Фалцке је био изненађен овим резултатом, а прошле године је Фалцке сматрао овај нови млазни модел невероватним. Али недавно је други скуп истраживача дошао до сличног закључка користећи ЕСО-ов веома велики телескопски интерферометар оптичких телескопа и независну технику. "Можда је то ипак тачно", закључује Фалцке, "и ми посматрамо ову звер са врло посебне тачке гледишта."
Астрономи нису завршили са Сгр. А * још. Планирају да побољшају и боље погледају супермасиву црну рупу. „Прва запажања Сгр А * на 86 ГХз датирају од пре 26 година, а само је неколико телескопа. Током година, квалитета података се непрестано побољшавала како се прикључује све више телескопа “, каже Ј. Антон Зенсус, директор Института Мак Планцк за радио астрономију.
Следеће је телескоп Евент Хоризон.
ЕХТ је међународна сарадња намијењена истраживању непосредне околине црне рупе. То није један телескоп, већ је повезани систем радио-телескопа широм света који сви заједно раде интерферометријом. Мерењем електромагнетне енергије из региона који окружује црну рупу са више радио антена на више локација, могу се утврдити нека својства извора.
Астрономи су провели четверогодишњи период користећи ЕХТ за проучавање супермасивне црне рупе Сгр. Тај период је завршио у априлу 2017., али тим од 200 научника и инжењера још увек ради на подацима. До сада су објавили само слику рачунарског модела онога што се надају.
Мицхаел Јохнсон је оптимистичан. "Ако АЛМА има исти успех у придруживању телескопу Евент Хоризон на још већим фреквенцијама, онда ови нови резултати показују да мешовласно расипање неће спречити да завиримо све до хоризонта догађаја црне рупе."
Резултати тима објављени су у Астрофизичком часопису.
Извори:
- Саопштења за медије: Подизање вела на црну рупу у срцу наше галаксије
- Истраживачки рад: Величина, облик и распршење Стрелца А * на 86 ГХз: Први ВЛБИ са АЛМА
- Спаце Магазине: Ево како изгледају прве слике са догађања Хоризон
- Улаз са Википедије: Стрелац А *
- Опсерваторија АЛМА
