Zespół astronomów wykonał najostrzejszy jak dotąd bezpośredni obraz AGN w pobliskiej galaktyce.
Aktywne jądra galaktyk to supermasywne czarne dziury znajdujące się w centrum niektórych galaktyk. Gdy materia wpada do tych czarnych dziur, uwalniane są ogromne ilości energii, co sprawia, że galaktyki aktywne (AGN) są jednymi z najbardziej energetycznych zjawisk, jakie można zaobserwować w kosmosie. Astronomowie z Uniwersytetu Arizony wykonali teraz najostrzejszy bezpośredni obraz AGN w podczerwieni, korzystając z Interferometru Wielkiego Teleskopu Lornetkowego (LBTI).
Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.
Niektóre galaktyki mają w centrum supermasywną czarną dziurę. Niektóre z nich są uważane za aktywne, podczas gdy inne są nieaktywne, w zależności od tego, jak szybko opada na nie materia, powiedział Jacob Isbell, pracownik naukowy Uniwersytetu Arizony i główny autor artykułu. Wokół czarnej dziury znajduje się dysk, który świeci tym jaśniej, im więcej jest w nim materii. Jeśli ten dysk akrecyjny świeci wystarczająco jasno, nazywany jest aktywną supermasywną czarną dziurą. AGN istniejąca w galaktyce NGC 1068, która sąsiaduje z Drogą Mleczną, jest jedną z najbliższych uważanych za aktywne.
Wielki Teleskop Lornetkowy znajduje się na górze Grahama na północny wschód od Tucson. Jego dwa 8,4-metrowe zwierciadła działają niezależnie, zasadniczo funkcjonując jako dwa oddzielne teleskopy zamontowane obok siebie. LBTI łączy światło z obu zwierciadeł, umożliwiając obserwacje o znacznie wyższej rozdzielczości niż byłoby to możliwe w przypadku każdego zwierciadła z osobna. Interferometr sprawia, że oba zwierciadła działają jak jeden teleskop, tworząc wysokiej jakości obrazy. Ta technika obrazowania była z powodzeniem stosowana w przeszłości do badania wulkanów na powierzchni księżyca Jowisza – Io. Wyniki z Io zachęciły naukowców do wykorzystania interferometru do badania AGN.
AGN w galaktyce NGC 1068 jest szczególnie jasna, więc była to idealna okazja do przetestowania tej metody – powiedział Isbell. Są to bezpośrednie obrazy AGN wykonane do tej pory w najwyższej rozdzielczości.
Zespołem LBTI kierował Steve Ertel, astronom w Steward Observatory. Dzięki interferometrowi zespół był w stanie zaobserwować kilka kosmicznych zjawisk zachodzących jednocześnie w AGN.
Jasny błysk wokół supermasywnej czarnej dziury uwalnia dużo światła, które wypycha pył jak wiele małych żagli, zjawisko znane jako ciśnienie promieniowania. Obrazy ujawniły pyłowy, odpływający wiatr spowodowany ciśnieniem promieniowania. Jednocześnie, dalej na zewnątrz, znajdowało się dużo materii, która była znacznie jaśniejsza niż powinna, gdyby była oświetlona tylko przez jasny dysk akrecyjny. Porównując nowe obrazy z wcześniejszymi obserwacjami, naukowcy byli w stanie powiązać to odkrycie ze strumieniem radiowym, który przemieszcza się przez galaktykę, uderzając i podgrzewając obłoki molekularnego gazu i pyłu. Sprzężenie zwrotne strumieni radiowych to interakcja między potężnymi strumieniami promieniowania i cząstek emitowanych przez supermasywne czarne dziury a otaczającym je środowiskiem.
Bezpośrednie obrazowanie za pomocą niezwykle dużych teleskopów, takich jak LBTI i będącego w budowie 83,5-metrowego Gigantycznego Teleskopu Magellana w Chile, umożliwia jednoczesne rozróżnienie sprzężenia zwrotnego od strumienia radiowego i wiatru pyłowego. Wcześniej różne procesy były mieszane ze względu na niską rozdzielczość, ale teraz można zobaczyć ich indywidualny wpływ, powiedział Isbell.
Badania pokazują, że środowiska AGN mogą być złożone, a nowe odkrycia pomagają naukowcom lepiej zrozumieć interakcje AGN z ich galaktykami macierzystymi.
Ten rodzaj obrazowania może być stosowany na dowolnym obiekcie astronomicznym – powiedział Isbell. Zaczęliśmy już przyglądać się dyskom wokół gwiazd https://pl.wikipedia.org/wiki/Dysk_protoplanetarny lub bardzo dużym, wyewoluowanym gwiazdom, które mają wokół siebie pyłowe otoczki.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Uniwersytet Arizony
