• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • ALMA ser Vintergatans glittrande hjärta

    Hot spots som cirkulerar runt det svarta hålet kan producera det kvasi-periodiska millimeterutsläpp som detekterats med ALMA. Kredit:Keio University

    Astronomer som använde Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hittade kvasi-periodiska flimmer i millimetervågor från Vintergatans centrum, Skytten (Sgr) A*. Teamet tolkade dessa blinkningar att bero på rotationen av radiofläckar som cirkulerar det supermassiva svarta hålet med en omloppsradie som är mindre än Merkurius. Detta är en intressant ledtråd för att undersöka rum-tid med extrem gravitation.

    "Det har varit känt att Sgr A* ibland blossar upp i millimetervåglängd, säger Yuhei Iwata, huvudförfattaren till tidningen publicerad i Astrofysiska tidskriftsbrev och en doktorand vid Keio University, Japan. "Den här gången, använder ALMA, vi erhöll högkvalitativa data om radiovågsintensitetsvariationer av Sgr A* under 10 dagar, 70 minuter per dag. Sedan hittade vi två trender:kvasi-periodiska variationer med en typisk tidsskala på 30 minuter och timslånga långsamma variationer."

    Astronomer antar att ett supermassivt svart hål med en massa på 4 miljoner solar ligger i centrum av Sgr A*. Larm av Sgr A* har observerats inte bara i millimetervåglängd, men även i infrarött ljus och röntgen. Dock, variationerna som upptäckts med ALMA är mycket mindre än de som tidigare upptäckts, och det är möjligt att dessa nivåer av små variationer alltid förekommer i Sgr A*.

    Det svarta hålet i sig producerar inte någon form av utsläpp. Källan till utsläppet är den brännande gasformiga skivan runt det svarta hålet. Gasen runt det svarta hålet går inte direkt till gravitationsbrunnen, men den roterar runt det svarta hålet för att bilda en ansamlingsskiva.

    Variationen av millimeteremission från Sgr A* upptäckt med ALMA. De olika färgpunkterna visar flödet vid olika frekvenser (blått:234,0 GHz, grön:219,5 GHz, röd:217,5 GHz). Variationer med cirka 30 minuters period visas i diagrammet. Kredit:Y. Iwata et al./Keio University

    Teamet fokuserade på korta tidsskalavariationer och fann att variationsperioden på 30 minuter är jämförbar med omloppsperioden för den innersta kanten av ackretionsskivan med en radie på 0,2 astronomiska enheter (1 astronomisk enhet motsvarar avståndet mellan jorden och Sol:150 miljoner kilometer). För jämförelse, kvicksilver, solsystemets innersta planet, cirklar runt solen på ett avstånd av 0,4 astronomiska enheter. Med tanke på den kolossala massan i mitten av det svarta hålet, dess gravitationseffekt är också extrem i ackretionsskivan.

    "Detta utsläpp kan vara relaterat till några exotiska fenomen som inträffar i själva närheten av det supermassiva svarta hålet, " säger Tomoharu Oka, professor vid Keio universitet.

    Deras scenario är följande. Hot spots bildas sporadiskt i skivan och cirklar runt det svarta hålet, avger starka millimetervågor. Enligt Einsteins speciella relativitetsteori, emissionen förstärks till stor del när källan rör sig mot betraktaren med en hastighet som är jämförbar med ljusets. Rotationshastigheten på den inre kanten av accretionskivan är ganska stor, så denna extraordinära effekt uppstår. Astronomerna tror att detta är ursprunget till den kortsiktiga variationen av millimeteremissionen från Sgr A*.

    Teamet antar att variationen kan påverka ansträngningen att göra en bild av det supermassiva svarta hålet med Event Horizon-teleskopet. "I allmänhet, ju snabbare rörelsen är, desto svårare är det att ta ett foto av föremålet, " säger Oka. "Istället, variationen av själva utsläppet ger övertygande insikt om gasens rörelse. Vi kan bevittna själva ögonblicket av gasabsorption av det svarta hålet med en långsiktig övervakningskampanj med ALMA." Forskarna strävar efter att dra fram oberoende information för att förstå den mystifierande miljön runt det supermassiva svarta hålet.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com