W samym środku naszej galaktyki, odległym o 26 tysięcy lat świetlnych od Ziemi, znajduje się supermasywna czarna dziura o nazwie Sagittarius A*, której masa jest 4 miliony razy większa niż masa Słońca. Choć sama czarna dziura pozostaje tajemniczym obiektem, kilkadziesiąt lat badań i obserwacji dało naukowcom pewien obraz tego, co dzieje się wokół niej. Dzisiaj wiemy, iż w otoczeniu czarnej dziury pełno jest gwałtownie przemieszczających się gwiazd, skupisk pyłu oraz gazu, zarówno gorącego jak i nieco chłodniejszego. Naukowcy podejrzewają, iż gaz ten krąży wokół czarnej dziury w postaci gęstego dysku akrecyjnego, rozciągającego się na kilkadziesiąt lat świetlnych od horyzontu zdarzeń.

Dotychczas astronomowie byli w stanie obserwować jedynie najgorętszą część dysku akrecyjnego o temperaturze sięgającej 10 milionów stopni Celsjusza, która emituje promieniowanie rentgenowskie wykrywane przez naziemne teleskopy. Badany gaz nie wykazywał jednak na pierwszy rzut oka oznak ruchu wokół czarnej dziury. Znaleziono również nieco chłodniejsze skupiska gazu o temperaturze 10 tysięcy stopni Celsjusza, które zajmowały obszar dysku akrecyjnego oddalony od czarnej dziury o kilka lat świetlnych. Wpływ tej materii na proces akrecji pozostawał jednak tajemnicą.

Niedawno udało się jednak, wykorzystując niezwykłą czułość teleskopów należących do obserwatorium ALMA, stworzyć pierwszy obraz przedstawiający chłodniejszą część dysku otaczającego supermasywną czarną dziurę w centrum Drogi Mlecznej. Źródłem sygnału radiowego odebranego przez teleskopy w Chile są atomy wodoru ulegające rekombinacji, czyli procesowi odwrotnemu do jonizacji. Astronomowie oszacowali ilość wodoru znajdującą się w chłodniejszej części dysku na około jedną dziesiątą masy Jowisza. Przeprowadzone obserwacje umożliwiły naukowcom stworzenie mapy otoczenia czarnej dziury oraz dokładniejsze określenie ruchu obłoków gazu.

Zdjęcie zimnego dysku składającego się z wodoru i krążącego wokół czarnej dziury w środku naszej galaktyki. Czerwony kolor przedstawia materię poruszającą się w stronę Ziemi, natomiast niebieski tę poruszającą się w przeciwną stronę.

Określając dopplerowskie przesunięcie fali docierającego do nas sygnału radiowego, udało się oszacować prędkości poszczególnych fragmentów dysku względem Ziemi i tym samym potwierdzić, że gaz ten rzeczywiście krąży wokół czarnej dziury. Badacze mają nadzieję, że te oraz przyszłe obserwacje pozwolą lepiej zrozumieć mechanizm pochłaniania materii przez czarne dziury oraz inne procesy zachodzące w ich otoczeniu.

Source :

ALMA

Autor

Laura Meissner
Laura Meissner