Details

Written by Henrik Rosenørn

Parent Category: Astronomi

Category: Astrofysik

Published: 01 November 2018

Der lurer et supertungt sort hul i Mælkevejens centrum. Det har længe været antaget, og nu har ESO's superfølsomme instrument GRAVITY givet flere indicier til antagelsen. De nye observationer viser, at klumper af gasarter hvirvler rundt med hastigheder på omkring 30% af lysets hastighed i cirkelbaner tæt ved begivenhedshorisonten for det sorte hul. Det er første gang stof er observeret i så stor detalje så tæt på dette 'point of no return' ved et sort hul.

Udbrud af infrarød stråling fra stofskiven omkring Sagittarius A* er observeret med ESOs instrument GRAVITY, som er monteret på deres VLT (Very Large Telescope). Strålingen kommer fra det tunge objekt, som befinder sig i hjertet af Mælkevejen, og udbruddene bekræfter det, som forskerne længe har formodet; nemlig at objektet er et supertungt sort hul. Udbrudene stammer fra stof, som kredser meget tæt ved det sorte huls begivenhedshorisont, og det her er de mest detaljerede observationer til dato af stof, som kredser så tæt på et sort hul.

Noget af stoffet i denne stofskive — den skive af gas, som kredser omkring Sagittarius A* med relativistiske hastigheder - kan kredse om skiven i sikkerhed, men hvis noget af det kommer for tæt på, er det dømt til at blive trukket ind bag begivenhedshorisonten. Det tætteste ved et sort hul, som stof kan kredse uden ufravigeligt at blive trukket ind af den koncentrerede masse, kaldes den inderste stabile bane, og det er derfra, de observerede udbrud stammer.


"Det er helt forrygende faktisk at kunne se stof, som kredser omkring et tungt sort hul med 30% af lyshastigheden," strålede Oliver Pfuhl, som forsker ved MPE. "GRAVITYs fantastiske følsomhed har givet os mulighed for at se processerne i real-time i hidtil usete detaljer."
GRAVITY kombinerer lyset fra 4 teleskoper ved ESO's VLT til ét virtuelt superteleskop, som er 130m i diameter.

Tidligere i år gjorde sammenholdning af data fra instrumenterne GRAVITY og SINFONI, som også er koblet til VLT, det muligt for det samme hold af forskere at måle den tætte passage for stjernen S2, da den krydsede ind igennem det ekstremt kraftige tyngdefelt tæt ved Sagittarius A*. Her målte de for første gang de effekter, som er forudsagt af Einsteins Generelle Relativitetsteori i så ekstremt et miljø. Ved S2s passage blev der også observeret kraftig infrarød stråling.

"Vi overvågede nøje S2, og selvfølgelig holdt vi også øje med Sagittarius A*. I observationsperioden var vi så heldige, at vi så tre klare udbrud fra området omkring det sorte hul - det var blot et heldigt sammentræf!" siger Pfuhl

Strålingen kommer fra elektroner med meget høj energi tæt ved de sorte hul. Den blev set som tre tydelige udbrud, som præcist modsvarer teoretiske forudsigelser for hot-spots, som kredser tæt ved et sort hul med fire millioner solmasser. Forskerne formoder, at udbruddene stammer den magnetiske vekselvirkninger i den meget varme gas tæt inde omkring Sagittarius A*.

Reinhard Genzel, fra Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) i Garching, Tyskland, som er leder af undersøgelsen, forklarer: "Det har altid været et af vore drømmescenarier, men vi turde ikke håbe på, at det ville være muligt så tidligt." Med reference til den hidtidige antagelse om, at Sagittarius A* er et supertungt sort hul, konkluderer Genzel: "Resultatet her er en solid bekræftelse af ideen om, at det drejer sig om et tungt sort hul."
Kilde: ESO