Under åren har forskare tagit ett stort antal observationer av svarta hål och deras omgivningar, men nu ger ESO: s Very Large Telescope Interferometer oss det mest detaljerade utseendet på dammet runt ett svart hål i mitten av en aktiv galax som någonsin erhållits. Ursprungligen förväntades att innehålla den ringformade torusen runt det svarta hålet, gjorde observationen en överraskning när astronomer upptäckte att en betydande mängd av dammet låg både över och under torusen. Vad kan detta betyda? Enligt de senaste resultaten och i motsats till populär teori är det möjligt att dammet evakueras från regionen som en sval vind.
Under de senaste två decennierna har astronomer upptäckt att nästan alla galaxer har ett svart hål i sina hjärtan. I många fall ökar dessa monster i storlek genom att tillämpa ämnen från omedelbar närhet. Detta är i sin tur ansvaret för skapandet av aktiva galaktiska kärnor (AGN), ett av de mest energiska föremålen i universum. Runt de superlysande jättarna finns ringar av kosmiskt damm som kommer från rymden - dras in som vatten som virvlar runt en mörk dränering. Enligt teorin måste den intensiva infraröda strålningen som utövas av AGN ha sitt ursprung från dessa dammiga virvlar.
Tack vare det kraftfulla ögat från Very Large Telescope Interferometer (VLTI) vid ESOs Paranal Observatory i Chile har astronomer nu sett något nytt i en närliggande aktiv galax katalogiserad som NGC 3783. Medan de observerade den förväntade heta dammklockningen på cirka 700 till 1000 grader Celsius, vad de också observerade förvirrade dem ... Stora mängder kylare damm både ovanför och under huvudtornen.
Eftersom Sebastian Hönig (University of California Santa Barbara, USA och Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Tyskland), författare till papper som presenterar de nya resultaten, förklarar, "Det här är första gången vi har kunnat kombinera detaljerade mitten -infrarerade observationer av det svala rumstemperaturdammet runt en AGN med liknande detaljerade observationer av det mycket heta dammet. Detta representerar också den största uppsättningen av infraröd interferometri för en publicerad AGN hittills. ”
Är det här en tandhålring i svart hål? Från sina observationer misstänker forskarna att det nyupptäckta dammet flyter ut från det centrala svarta hålet. Detta betyder att vinden troligen spelar en kritisk roll i det trassliga förhållandet mellan både det svarta hålet och dess omgivningar. Uppenbarligen drar det svarta hålet omedelbart material in i det, men den otroliga mängden strålning som detta ger verkar också skjuta bort det. Forskare är långt ifrån tydliga om hur dessa två processer fungerar tillsammans, men upptäckten av denna dammiga vind kan leda till en bättre förståelse för deras utveckling.
För att få den upplösning som behövs för att studera kärnområdet för NGC 3783, behövde astronomer använda den kombinerade kraften från Enhetsteleskop i ESO: s Very Large Telescope. Genom denna förening skapas en interferometer - en som kan "se" med motsvarande ett 130-meters teleskop.
En annan gruppmedlem, Gerd Weigelt (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Tyskland), förklarar, “Genom att kombinera världsklassens känslighet för de stora speglarna i VLT med interferometri kan vi samla tillräckligt med ljus för att observera svaga föremål . Detta låter oss studera en region som är så liten som avståndet från vår sol till dess närmaste angränsande stjärna, i en galax som är tiotals miljoner ljusår bort. Inget annat optiskt eller infrarött system i världen är för närvarande kapabelt av detta. ”
Vad betyder dessa nya observationer för astronomiens värld? Det kan mycket väl ändra mönstret för hur vi för närvarande förstår AGN. Med bevis på att damm expanderas av intensiv strålning måste nya modeller skapas - modeller som innehåller den senaste informationen om hur damm kan distribueras.
Hönig avslutar: "Jag ser verkligen fram emot MATISSE, som gör att vi kan kombinera alla fyra VLT-enhetsteleskop på en gång och observera samtidigt i nära och mitt infraröd - vilket ger oss mycket mer detaljerad information." MATISSE, ett andra generations instrument för VLTI, håller på att byggas.
Original berättelse Källa: ESO News Release.
