• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Titta på Vintergatans supermassiva svarta håls matning

    En trefärgsbild av Vintergatans centrala regioner som visar platsen för Skytten A*, det galaktiska centrets supermassiva svarthål; Röntgen i blått, optisk i gult, och infraröd i rött. Astronomer har erhållit samtidiga flerbandsobservationer av en ljus flare från SgrA* och modellerat flerbandsstrålningen för att uppskatta egenskaperna hos ansamlingen runt det svarta hålet. Kredit:Röntgen:NASA/CXC/UMass/D. Wang et al.; Optisk:NASA/ESA/STScI/D.Wang et al.; IR:NASA/JPL-Caltech/SSC/S.Stolovy

    Det supermassiva svarta hålet i mitten av vår Vintergatans galax, Skytten A*, är överlägset det objekt som ligger oss närmast, ca 27, 000 ljusår bort. Även om den inte är så aktiv eller lysande som andra galaktiska kärnor med supermassiva svarta hål, dess relativa närhet gör att den verkar mycket ljusare för oss än andra liknande källor och ger astronomer en unik möjlighet att undersöka vad som händer när gasmoln eller andra föremål kommer nära "kanten" av ett svart hål.

    Sgr A* har övervakats vid radiovåglängder sedan upptäckten på 1950-talet; Variabilitet rapporterades första gången i radion 1984. Astronomer modellerar att Sgr A* i genomsnitt samlar material med några hundradelar av jordens massa per år, en relativt mycket låg ränta. Efterföljande infraröd, submillimeter, och röntgenobservationer bekräftade denna variation men upptäckte också att föremålet ofta blossar, varvid ljusstyrkan därigenom ökar med så mycket som en faktor hundra i röntgenstrålar. Det mesta av den stadiga emissionen tros produceras av elektroner som spiralerar nära ljusets hastighet (kallad relativistisk rörelse) runt magnetiska fält i ett litet område bara omkring en astronomisk enhet i radie runt källan, men det finns ingen överenskommelse om mekanismen/mekanismerna som driver blossarna.

    CfA-astronomerna Giovanni Fazio, Mark Gurwell, Joe Hora, Howard Smith, och Steve Willner var medlemmar i ett stort konsortium som i juli 2019 erhöll samtidiga nära infraröda observationer med IRAC-kameran på Spitzer, med GRAVITY-interferometern vid European Southern Observatory, och med NASA:s Chandra och NuStar röntgenobservatorier (schemalagda samtidiga observationer med Submillimeter Array förhindrades av Mauna Kea-stängningen). SgrA* genomgick utan tvekan en stor uppblossande händelse under dessa observationer, gör det möjligt för teoretiker för första gången att modellera en flare i avsevärd detalj.

    Relativistiska elektroner som rör sig i magnetfält sänder ut fotoner genom en process som kallas synkrotronstrålning (det mest konventionella scenariot), men det finns också en andra process möjlig där fotoner (producerade antingen genom synkrotronemission eller av andra källor som stoftstrålning) sprids bort från elektroner och därmed förvärva ytterligare energi, blir röntgenfotoner. Modellering av vilken kombination av effekter som var verksam i den lilla regionen runt SgrA* under facklingsevenemanget ger insikter om gasens densiteter, fälten, och ursprunget till blossens intensitet, timing, och form. Forskarna övervägde en mängd olika möjligheter och drog slutsatsen att det mest sannolika scenariot är det där det infraröda ljuset producerades av den första processen men med röntgenljuset som producerades av den andra processen. Denna slutsats har flera implikationer för aktiviteten kring detta supermassiva svarta hål, inklusive att elektrondensiteterna och magnetfälten är jämförbara i storlek med de under genomsnittliga förhållanden, men att ihållande partikelacceleration krävs för att upprätthålla den observerade flare. Även om modellerna framgångsrikt matchar många aspekter av utsläppet av flare, mätningarna kan inte begränsa den detaljerade fysiken bakom partikelaccelerationen; dessa lämnas till framtida forskning.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com