• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Variabel emission från Vintergatans supermassiva svarta hål

    En schematisk bild av ett steg av accretion runt det supermassiva svarta hålet i Vintergatans centrum. Material flödar in i ett sfäriskt område runt det svarta hålet med ett magnetfält; efterföljande kompression och expansion av den heta gasen producerar infraröd och submillimeterstrålning medan spridning producerar röntgenstrålning. En ny uppsats undersöker en omfattande uppsättning multivåglängder, multi-epok data och presenterar en relativt enkel fysisk modell som kan förklara de flesta av de variabla egenskaperna. Kredit:Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

    I mitten av vår Vintergatan ligger ett supermassivt svart hål (SMBH) som kallas Skytten A* (SgrA*). Supermassiva svarta hål finns i mitten av de flesta galaxer, och när de aktivt samlar gas och damm på sina omgivande heta diskar och miljöer, de strålar ut över det elektromagnetiska spektrumet. Massan av SgrA* är cirka 4 miljoner solmassor, mycket mindre än de miljarder solmassa SMBH som ses i vissa galaxer. Dock, det är relativt nära, bara ca 25, 000 ljusår bort, och denna närhet ger astronomer unika möjligheter att undersöka egenskaperna hos SMBH.

    Sag A* har övervakats vid radiovåglängder sedan upptäckten på 1950-talet. Variabilitet rapporterades första gången i radion 1984, och efterföljande infraröd, submillimeter, och röntgenobservationer bekräftade variabilitet och fann att den ofta blossar upp. Övervakningsprogram har kommit fram till att Sgr A* i genomsnitt ansamlar material i en mycket låg hastighet, bara några hundradelar av en jordmassa per år. Fascinationen för SgrA*s variabilitet har en praktisk diagnostisk orsak, också:Förändringar i utsläpp är ett mått på regionens dimensioner, inställd av tiden för ljuset att färdas över den. Larm har uppmätts som fördubblades i styrka på mindre än 47 sekunder, till exempel, en tid som motsvarar ett avstånd ungefär lika litet som detta svarta håls grundläggande händelsehorisontstorlek (ljus kan inte fly från denna gräns). Dessa slutsatser överensstämmer med storleksslutningar gjorda med radio och nära infraröd interferometri.

    CfA-astronomerna Steve Willner, Giovanni Fazio, Mark Gurwell, Joe Hora, och Howard Smith har studerat den infraröda variabiliteten hos SgrA* med IRAC-kameran på Spitzer, kombinerat med samtidig röntgen- och submillimetervariabilitet med Chandra och Submillimeter Array. De samarbetade nyligen med kollegor för att analysera och modellera en omfattande uppsättning röntgenstrålar, nära infraröd, och submillimeterobservationer tagna av flera grupper under flera decennier.

    Den statistiska modelleringen undersöker den relativa timingen av flarehändelser och frekvensen och varaktigheten av variabiliteten vid var och en av de olika våglängderna. Astronomerna drar slutsatsen att den variabla emissionen troligen huvudsakligen kommer från en region som är ungefär dubbelt så stor som händelsehorisonten, och att samma relaterade fysiska aktivitet ofta producerar flera händelser som ses vid olika våglängder. De kvantitativa modellerna innebär också närvaron av ett tätt plasma av elektroner tillsammans med ett måttligt starkt magnetfält. Dessa slutsatser är de första som visar att en enkel fysisk modell kan förklara de flesta av egenskaperna hos Sgr A*s variabilitet och korrelationerna mellan röntgen, IR, och submillimeterutsläpp, men många pussel återstår fortfarande, inklusive ursprunget till de starkaste infraröda blossarna och orsaken till den långa tidsskalan av variabilitet som ses i submillimetern.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com