Az ALMA távcső rögzítette a fekete lyuk akkreditáló korongjának első képeit - egy fűtött gáz és anyag "fánkját", amely körül forog, és amelyet fokozatosan felszív.
„A kvazárok különféle tulajdonságainak magyarázatában régóta azt hittük, hogy az aktív szupermasszív fekete lyukakat fánkszerű szerkezet veszi körül a gáz és a por. Nem láthattuk, mert nagyon kicsi. Csak az ultramagas felbontású ALMA-nak köszönhetően sikerült megvalósítani ezt az álmot és megerősíteni, hogy ilyen struktúra létezik”- mondja Mastoshi Imanishi, a japán Nemzeti Csillagászati Megfigyelő Intézet Tokióban.
Űr fánk és bagel
Szupermasszív fekete lyukak találhatók szinte minden galaxis központjában. A csillagok összeomlásakor megjelenő fekete lyukaktól eltérően tömegük több milliószorosa a Nap tömegének. Rendszeresen abszorbeálják a csillagokat, más égi testeket és a gázt, és a fogott anyag egy részét fúvókák formájában dobják ki - a közel fénysebességgel mozgó melegített plazma gerendái.
A csillagászok szerint ezek a kibocsátások annak a következménye, hogy a fekete lyukak nem képesek korlátlan mennyiségben felszívni az anyagot. Van egy bizonyos határ, amelyet az asztrofizikusok az Eddington-határértéknek neveznek: amikor ezt elérik, az anyag felhalmozódik a fekete lyuk közelében forró "fánk" - akkreditációs korong formájában, ahol a részecskék dörzsölnek egymáshoz, felmelegednek ultramagas hőmérsékletre, és az űrbe kerülnek.
Nem minden fekete lyuk viselkedik így - magyarázza Imanishi. Például, a galaxisunk közepén lévő Sgr A * objektumot megkülönbözteti szerény elrendezése és étvágya, nincs fúvóka és akkreditáló korong. A csillagászat egyik fő kérdése lett az a kérdés, hogy miként formálódik az akkumulációs korong, és miért egyes fekete lyukak élesen veszítik étvágyukat, vagy éppen ellenkezőleg, megszerezik azt.
A japán asztrofizikusok megtették az első lépést e rejtély megoldása felé azáltal, hogy megfigyelték az M77 spirális galaxist a Cetus csillagképben (a Tejút egyik legközelebbi szomszédaival) az ALMA mikrohullámú távcsővel a chilei Chahnantor magas fennsíkon.
Promóciós videó:
Fekete lyuk ebéd
Ennek a galaxisnak a lefelé néző irányba van fordítva, amely lehetővé teszi a csillagászoknak, hogy követhessék a központjában zajló eseményeket, ahol a Tejút közvetlen közelében található az egyik legaktívabb és legfényesebb szupermasszív fekete lyuk.
A japán tudósok a központjában egy "fánk" keresésére trükkre kerültek: megfigyelték a molekulák két típusát, amelyek előfordulhatnak egy fekete lyuk közelében, de eltérő körülmények között viselkednek. Például azok a szén-monoxid-molekulák, amelyeket az ALMA jól megkülönböztet, a galaxisok szinte minden sarkában megtalálhatók, és szinte bármilyen körülmények között képesek mikrohullámot kibocsátani.
Másrészt az olyan anyagok, mint a hidrogén-cianid vagy néhány aldehid (az oxigén, a hidrogén és a szén legegyszerűbb vegyületei), csak akkor válnak láthatóvá az ALMA antennák számára, amikor különösen sűrű gázfelhőkben vannak. A csillagászok magyarázata szerint az akkreditációs korongnak sokkal sűrűbbnek kell lennie, mint a környező anyagcsoportoknak, és e két vegyület feleslegének megfigyelésével kimutatható.
Az ötlet megtérült - a japán asztrofizikusoknak sikerült elkészíteni az első részletes fényképeket az akkumulációs korong "fánkjáról", és váratlanul felfedték annak néhány tulajdonságát. Például kiderült, hogy hosszúkás és egyenetlen alakú - ez azt sugallja, hogy forgását véletlenszerű folyamatok vezérlik, nemcsak a galaxis közepének "tulajdonosát" vonzzák.
A csillagászok azt remélik, hogy az M77 további megfigyelései segítenek megérteni, hogy pontosan hogyan vált „fánkja” ilyen szokatlan alakba, és miért nem rendelkezik a Tejút közepén lévő fekete lyukkal.