Obłoki gazowe wirujące wokół czarnej dziury tworzą serce wyjątkowo odległego, jasnego obiektu

Odkrycie to jest pierwszą szczegółową obserwacją okolic masywnej czarnej dziury znajdującej się poza Drogą Mleczną.

W 1963 roku astronom Maarten Schmidt zidentyfikował pierwszą „niby gwiazdę” – kwazar – bardzo jasny ale odległy obiekt. Odkrył, że pojedynczy kwazar, aktywne jądro odległej galaktyki, znanej astronomom jako 3C 273, jest 100 razy jaśniejszy, niż wszystkie gwiazdy razem w Drodze Mlecznej.

Obecnie międzynarodowy zespół naukowców GRAVITY doszedł do wniosku, że wokół centralnej czarnej dziury znajdującej się w samym sercu kwazara, szybko rotują obłoki gazowe.

Pierwszy pomiar masy czarnej dziury wewnątrz 3C 273, przy użyciu starszej metody, przeprowadzono w 2000 r. we Florence and George Wise Observatory w ramach badań doktoranckich prowadzonych przez dr Shai Kaspi z Tel Aviv University a następnie studenta z grupy prof. Netzera z TAU. Wynik ten został potwierdzony przez obserwacje GRAVITY.

Badania są pierwszą szczegółową obserwacją obłoków gazowych wirujących wokół centralnej czarnej dziury znajdującej się poza naszą galaktyką. Zdaniem naukowców pomiary GRAVITY staną się punktem odniesienia dla pomiaru mas czarnych dziur w tysiącach innych kwazarów.

Instrument GRAVITY, ulokowany w Paranal, Chile, ma niespotykane dotąd możliwości. Łączy on zespół czterech teleskopów, tworząc wirtualny teleskop zwany interferometrem, o średnicy 130 metrów. Przyrząd może wykrywać odległe obiekty astronomiczne w bardzo wysokiej rozdzielczości.

Kwazary należą do najdalszych obiektów astronomicznych, jakie możemy zaobserwować. Odgrywają one również istotną rolę w historii Wszechświata, ponieważ ich ewolucja jest ściśle powiązana z rozwojem galaktyki. Podczas, gdy prawie każda duża galaktyka posiada w swoim jądrze masywną czarną dziurę, do tej pory zaledwie tylko jedna w Drodze Mlecznej była dostępna do tak szczegółowych badań.

Do tej pory takie obserwacje nie były możliwe ze względu na małe rozmiary kątowe wewnętrznego obszaru kwazara – wielkość mniej więcej Układu Słonecznego widzianego z odległości 2,5 mld lat świetlnych.

Szerokie linie emisyjne wytwarzane przez gaz w pobliżu czarnej dziury są obserwacyjnymi cechami charakterystycznymi kwazarów. Dotychczas odległość gazu od czarnej dziury i przypadkowy wzorzec ruchu można było zmierzyć tylko za pomocą starszej metody, która wykorzystywała lekkie zmiany blasku kwazara. Przy pomocy instrumentu GRAVITY astronomowie mogą rozróżnić struktury na poziomie 10 milisekund łuku, co odpowiada rozmiarowi monety 1€ znajdującej się na powierzchni Księżyca.

Informacje o ruchu i odległości gazu bezpośrednio wokół czarnej dziury są kluczowe dla pomiaru jej masy. Po raz pierwszy stara metoda została przetestowana eksperymentalnie i zdała test, potwierdzając wcześniejsze szacunki dla czarnej dziury na ok. 300 mas Słońca.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
American Friends of Tel Aviv University

Dodaj komentarz

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.