I hjärtat av Vintergalaxen lurar en Supermassive Black Hole (SMBH) med namnet Skytten A * (Sag. A-star). Bågna. A * är ett objekt för intensiv studie, även om du faktiskt inte kan se det. Men nya bilder från Atacama Large Millimeter / sub-millimeter Array (ALMA) avslöjar virvlande höghastighetsmoln av gas och damm som kretsar runt det svarta hålet, det nästa bästa att se själva hålet.
Molnen med gas och damm kallas molekylära molnmoln. De är den typ av material som stjärnor bildas av, men dessa moln är mycket för små för att bilda stjärnor. Deras massa är bara cirka 60 gånger större än vår sol. Dessutom är de på en svår plats för stjärnor att bilda: circumnuclear Disc (CND).
En CND är en gasskiva som observeras i de centrala regionerna i många klasser av galaxer som kretsar kring en ring runt ett svart hål. De är vanligtvis hundratals parsecs breda, och de utgör en behållare med gas och damm som svarta hål matar på. CND: s centrum kallas hålrummet. En ny studie som leddes av Javier R. Goicoechea från Instituto de Física Fundamental (Institute of Fundamental Physics) i Madrid, Spanien använde kraften från ALMA för att kika in i hålrummet.
Hålrummet i sig är bara cirka 3,5 ljusår över. Det är en kaotisk plats där det överväldigande kraften i det svarta hålets tyngdkraft drar all gas och damm mot det och påskyndar det till relativistiska hastigheter som det gör. Det centrala hålrummet hänvisar till den inre analyserade av galaxen, som är värd för SMBH, det kärnkraftiga stjärnklyngen och framstående strömmar av interstellär joniserad gas. Den inre kanten av CND ligger ungefär 1,5 parsec från Skyttens A-stjärna. Allt material som kretsar inuti kaviteten och nära Sag. A * förväntas röra sig med hög hastighet.
Den nya studien presenterar en mer detaljerad bild av denna miljö än någonsin tidigare. Aktiviteten inuti den centrala kaviteten domineras av stora strömmar av joniserad gas som kretsar runt kaviteten och överensstämmer med två standardbanor modeller, spiraler mot ellipser. Men dessa nyligen observerade cloudlets överensstämmer inte med dessa banor. De verkar göra sin egen sak. De reser också med olika hastigheter än joniserade gasströmmar.
Teamet tror att dessa nyligen observerade molnbotten antingen är rester av mer massiva molekylära moln som faller in i hålrummet och störs tidigt, eller att de härstammar från instabiliteter i den inre kanten av CND som leder till fragmentering och faller därifrån . Hursomhelst är de nu en förstås del av den kaotiska miljön i det inre hålrummet.
Enligt uppsatsen håller dessa nyligen observerade molnbitar inte länge. Det är inte förvånande med tanke på deras närhet till det svarta hålet och allt som händer nära det. De utsätts för fotoindunstning av det intensiva stjärnstrålningsfältet, blåst bort av vindar från massiva stjärnor i det centrala klustret eller störs av starka gravitationsaxar.
Teamet bakom papperet är inte säkert om det exakta ursprunget för molnarna. Om de inte klumpar sig med gas som rivs från större gasmoln av det svarta hålets intensiva tyngdkraft, kan de vara klumpar som rivits från den inre kanten av CND. I alla fall vet vi nu att de är där, och där närvaro berättar något om krafter som spelar nära svarta hål.
Vi är bara inte helt säkra på vad det är än.
- ALMA Observatory Pressmeddelande: “Cloudlets Swarm Around our Local Supermassive Black Hole”
- Forskningsdokument: molekylära molekyler med snabb hastighet runt Galactic centrum: s supermassiva svarta hål "
- Forskningsdokument: "Livscykeln för starbursting cirkumnukleära gasskivor"
