En konstig blöt av het gas susar runt Skytten A* med “svindlande hastighet” : ScienceAlert

I den galna gravitationsmiljön i hjärtat av vår galax har astronomer hittat en gasklump som kretsar runt vårt supermassiva svarta hål i superhastighet.

Dess egenskaper hjälper astronomer att undersöka utrymmet som omedelbart omger Sagittarius A* i sökandet efter svar om varför det galaktiska centrumet flimrar och blossar upp över hela det elektromagnetiska spektrumet.

Deras resultat tyder på att det svarta hålet är omgivet av en medurs snurrande skiva av material som moduleras av ett kraftfullt magnetfält.

Och bekräftar något som vi redan visste: Utrymmet runt ett svart hål blir vilt.

“Vi tror att vi tittar på en het gasbubbla som glider runt Skytten A* på en bana som liknar storleken på planeten Merkurius, men som gör en hel slinga på bara cirka 70 minuter.” säger astrofysikern Maciek Wielgus vid Max Planck Institute for Radio Astronomy i Tyskland.

“Detta kräver en häpnadsväckande hastighet på cirka 30 procent av ljusets hastighet!”

Sgr A* fick ett stort ögonblick i rampljuset tidigare i år när Event Horizon Telescope-samarbetet avslöjade en bild av det svarta hålets år i vardande.

Teleskop runt om i världen samarbetade för att ta observationer av det galaktiska centrumet, som tillsammans avslöjade den munkformade ringen av material som virvlade runt Sgr A*, uppvärmd till otroliga temperaturer.

Ett av teleskopen som ingår i samarbetet är Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), en radioteleskopuppsättning i Atacamaöknen i Chile.

Medan de studerade data enbart från ALMA, isolerat från resten av samarbetet, märkte Wielgus och kollegor något intressant.

I april 2017, mitt i datainsamlingen, spottade det galaktiska centret ut ett röntgenljus. Det var bara en ren slump att det inträffade medan astronomer samlade in data för projektet Event Horizon Telescope.

Tidigare har dessa långa flammor, som observerats i andra våglängder, associerats med blobbar av het gas som kretsar mycket nära det svarta hålet och med mycket höga hastigheter.

“Vad som är riktigt nytt och intressant är att sådana bloss hittills endast var tydligt närvarande i röntgen- och infraröda observationer av Skytten A*,” Wielgus förklarar. “Här ser vi för första gången en mycket stark indikation på att kretsande hot spots också finns i radioobservationer.”

Man tror att dessa flammor är resultatet av att den heta gasen interagerar med ett magnetfält, och teamets analys av ALMA-data stöder denna uppfattning.

Den heta punkten avger ljus som är starkt polariseradeller vriden, och visar signaturen för synkrotronacceleration – båda inträffar i närvaro av ett starkt magnetfält.

Och glöden i radioljus kan vara resultatet av att den heta platsen svalnat efter blossen och blir synlig vid längre våglängder.

“Vi hittar starka bevis för ett magnetiskt ursprung för dessa bloss och våra observationer ger oss en ledtråd om processens geometri,” säger astrofysikern Monika Mościbrodzka vid Radboud University i Nederländerna.

“De nya uppgifterna är extremt användbara för att bygga en teoretisk tolkning av dessa händelser.”

Teamets analys av ljuset tyder på att hot spot är inbäddad i en magnetiskt stoppad skiva. Det är en skiva av material som virvlar runt och matas in i det svarta hålet men i en takt som hindras av magnetfältet.

Genom modellering som integrerade data kunde teamet ge starkare begränsningar för formen och rörelsen av detta magnetiska fält, och bildandet och utvecklingen av hotspoten inom det.

Men det är fortfarande mycket vi inte vet. Att titta på svarta hål är verkligen svårt, och det finns några udda avvikelser jämfört med infraröda observationer av andra flammor.

Teamet hoppas att samtidiga infraröda observationer och radioobservationer av framtida hot spot-flammor i framtiden kommer att hjälpa till att lösa dessa veck.

“Förhoppningsvis kommer vi en dag att vara bekväma med att säga att vi “vet” vad som händer i Skytten A*,” säger Wielgus.

Forskningen har publicerats i Astronomi & Astrofysik.

Leave a Comment

Your email address will not be published.