Färgskalan i bilden visar mängden infraröd (värme) strålning som kommer från varma dammpartiklar i glödtrådarna och lysande stjärnor inom ett ljusår från det galaktiska centrumet. Det svarta hålets position indikeras med en asterisk. Linjerna spårar magnetfältets riktningar och avslöjar de komplexa interaktionerna mellan stjärnorna och de dammiga filamenten, och inverkan som de och gravitationskraften har på dem. Observationerna gjordes med det största teleskopet i Europa, vilket gjorde att detaljer om den fina strukturen i magnetfälten kunde avslöjas för första gången. Kredit:E. Lopez-Rodriguez / NASA Ames / University of Texas i San Antonio
Astronomer avslöjar en ny högupplöst karta över magnetfältslinjerna i gas och damm som virvlar runt det supermassiva svarta hålet i mitten av vår galax. publicerad i en ny tidning i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society . Laget, ledd av professor Pat Roche vid University of Oxford, skapade kartan, som är den första i sitt slag, med den infraröda kameran CanariCam kopplad till Gran Telescopio Canarias på ön La Palma.
Svarta hål är föremål med gravitationsfält så starka att inte ens ljus kan undgå deras grepp. Mitten av nästan varje galax verkar vara värd för ett svart hål, och den vi bor i, Vintergatan, är inget undantag. Stjärnor rör sig runt det svarta hålet med hastigheter på upp till 30 miljoner kilometer i timmen, vilket indikerar att den har en massa på mer än en miljon gånger vår sol.
Synligt ljus från källor i mitten av Vintergatan blockeras av moln av gas och damm. Infrarött ljus, samt röntgenstrålar och radiovågor, passerar genom detta döljande material, så astronomer använder detta för att se regionen tydligare. CanariCam kombinerar infraröd bildbehandling med en polariserande enhet, som företrädesvis filtrerar ljus med de speciella egenskaper som hör samman med magnetfält.
Den nya kartan täcker ett område ungefär ett ljusår på varje sida av det supermassiva svarta hålet. Kartan visar intensiteten av infrarött ljus, och spårar magnetfältslinjer i filament av varma dammkorn och het gas, som framträder som tunna linjer som påminner om penseldrag i en målning.
Filamenten, flera ljusår långa, verkar mötas nära det svarta hålet (vid en punkt under mitten av kartan), och kan indikera var banor av strömmar av gas och damm konvergerar. En framträdande egenskap länkar några av de ljusaste stjärnorna i mitten av galaxen. Trots de starka vindarna som flödar från dessa stjärnor, filamenten förblir på plats, bundna av magnetfältet inom dem. På andra ställen är magnetfältet mindre tydligt inriktat med filamenten. Beroende på hur materialet flyter, en del av det kan så småningom fångas och uppslukas av det svarta hålet.
De nya observationerna ger astronomerna mer detaljerad information om förhållandet mellan de ljusa stjärnorna och de dammiga glödtrådarna. Ursprunget till magnetfältet i denna region är inte förstått, men det är troligt att ett mindre magnetfält sträcks ut när filamenten förlängs av gravitationspåverkan från det svarta hålet och stjärnorna i det galaktiska centrumet.
Roche berömmer den nya tekniken och resultatet:"Stora teleskop som GTC, och instrument som CanariCam, leverera verkliga resultat. Vi kan nu se material rasa runt ett svart hål 25, 000 ljusår bort, och för första gången se magnetfält där i detalj."
Teamet använder CanariCam för att undersöka magnetfält i dammiga områden i vår galax. De hoppas få ytterligare observationer av Galactic Center för att undersöka magnetfältet i större skala och hur det länkar till molnen av gas och damm som kretsar runt det svarta hålet längre ut på avstånd av flera ljusår.
