Kép jóváírása: NRAO
Harminc évvel azután, hogy a csillagászok felfedezték a titokzatos tárgyat a Tejút-galaxisunk pontos pontjában, egy nemzetközi tudóscsoportnak végre sikerült közvetlenül megmérnie annak a tárgynak a méretét, amely közel négymilliószor hatalmasabb fekete lyukat vesz körül, mint a Nap. Ez a legközelebbi teleszkópos megközelítés a fekete lyukhoz eddig, és az asztrofizika egyik legfontosabb határait a jövőbeli megfigyelések körébe teheti. A tudósok a Nemzeti Tudományos Alapítvány nagyon hosszú Baseline Array (VLBA) rádióteleszkópjával használták az áttörést.
„Ez nagy előrelépés” - mondta Geoffrey Bower, a Kaliforniai Berkeley Egyetem. „Ez az, amit az emberek 30 éven át akartak tenni”, mivel a galaktikus központ objektumát, amelyet Nyilas A * néven („A-csillagnak” neveztek) 1974-ben fedeztek fel. A csillagászok kutatásukról a Science Express.
"Most már van mérete az objektumnak, de a rejtelme annak pontos természetével kapcsolatban továbbra is fennmarad" - tette hozzá Bower. A következő lépés - magyarázta - az, hogy megtanulja annak alakját, „így megtudhatjuk, hogy ez fúvóka, vékony korong vagy gömb alakú felhő”.
A Tejút központját, amely a Földtől 26 000 fényévnyire van, por eltakarja, tehát a látható fény távcsövei nem tudják megvizsgálni a tárgyat. Noha a Galaxis központi régiójából származó rádióhullámok behatolhatnak a porba, turbulens töltésű plazma szétszórja őket a térben a Föld felé vezető látványvonal mentén. Ez a szétszóródás megrontotta a központi tárgy méretének korábbi mérésére tett kísérleteket, csakúgy, mint a köd elmossa a távoli világítótornyok tükröződését.
„30 év elteltével a rádiótávcsövek végre felemelték a ködöt, és láthatjuk, mi folyik itt” - mondta Heino Falcke, a hollandiai Westerborki Rádiómegfigyelő Intézet, a kutatócsoport másik tagja.
A csillagászok szerint a fényes, rádiófrekvenciás sugárzású tárgy pontosan beleférne a Föld körüli pályájának útjába. Számításuk szerint maga a fekete lyuk körülbelül 14 millió mérföldnyire van, és könnyen beleférne a Merkúr pályájába. A fekete lyukak annyira sűrűek az anyagkoncentrációkban, hogy még a fény sem tud menekülni erőteljes gravitációjukból.
Az új VLBA megfigyelések a csillagászok számára a lehető legjobban szemléltették a fekete lyuk rendszerét. "Sokkal közelebb állunk ahhoz, hogy itt egy fekete lyuk környezeti hatásait látjuk, mint bárhol másutt" - mondta Bower.
Úgy gondolják, hogy a Tejút központi fekete lyuk, mint az aktívabb galaktikus magokban lévő masszív unokatestvérek, anyagot vonnak be a környezetéből, és a folyamat során táplálják a rádióhullámok kibocsátását. Noha az új VLBA megfigyelések nem adtak végleges választ e folyamat természetéről, ők hozzájárultak néhány elmélet kizárásához, mondta Bower. A legfrissebb munka alapján elmagyarázta, hogy a rádiófrekvenciás sugárzású tárgy természetének fennmaradó legfontosabb elméletei a szubatomi részecskék fúvókái, hasonlóan a rádiógalaktikumokban észleltekhez; és néhány, az anyaggal kapcsolatos elmélet a fekete lyuk szélén gyorsul fel.
Mivel a csillagászok a Nyilas A * -ot magasabb és magasabb rádiófrekvencián vizsgálták, az objektum látszólagos mérete kisebb lett. Bower elmondta, hogy ez a tény is elhárította a tárgy természetének néhány elképzelését. A megfigyelt méret csökkenése a növekvő frekvencia vagy rövidebb hullámhossz mellett a csillagászok számára is megkísérelő célt szolgál.
"Úgy gondoljuk, hogy végre elég rövid hullámhosszon megfigyelhetjük, hogy mi lesz a kivágás, amikor maga eléri a fekete lyuk méretét" - mondta Bower. Ezenkívül azt mondta: "a jövőbeni megfigyelésekben reméljük, hogy egy" árnyékot "látunk, amelyet a fekete lyuk nagyon erős gravitációs gravitációs lencséje okoz."
2000-ben Falcke és kollégái elméleti alapon javasolták ezt a megfigyelést, és most megvalósíthatónak tűnik. "A fekete lyuk eseményhorizontjának árnyékát képeink most elérhetõségünkön vannak, ha az elkövetkezõ években elég keményen dolgozunk" - tette hozzá Falcke.
A tudósok másik következtetése az volt, hogy Bower szerint „a fekete lyuk teljes tömege nagyon koncentrált”. Az új VLBA megfigyelések szerint "a szupermasszív fekete lyuk tömegének legpontosabb lokalizációja valaha". Ezeknek a megfigyeléseknek a pontossága lehetővé teszi a tudósok számára, hogy legalább 40 000 Nap tömegének a Föld pályájának megfelelő térben kell tartózkodnia. Ez a szám azonban csak a tömeg alsó határát képviseli. A tudósok valószínűleg úgy vélik, hogy a fekete lyuk tömege - négymillió Napnak felel meg - jól koncentrálódik a rádió-sugárzó tárgy elnyelte területén.
A mérés elvégzéséhez a csillagászoknak gondoskodniuk kellett azért, hogy megkerüljék a plazma „ködének” szóró hatását a Nyilas A * és a Föld között. "Nagyon erőteljesen kellett tolnunk a technikánkat" - mondta Bower.
Bower a feladatot azzal hasonlította, hogy „megpróbálta megnézni a sárga gumi kacsaját a zuhanykabin fagyott üvegén keresztül”. Számos megfigyeléssel, csak a legmagasabb minőségű adatok megőrzésével és a plazma szórási hatásának matematikai eltávolításával a tudósoknak sikerült elvégezniük a Sagittarius A * méretének mindenkori első mérését.
A kutatócsoportban Bower és Falcke mellett Robin Herrnstein, a Columbia University, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ Jun-Hui Zhao, Miller Goss, a Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelő Intézet és Donald Backer, a kaliforniai Berkeley Egyetem tagjai. Falcke a Nijmegeni Egyetemen adjunktus, valamint a németországi Bonni Rádiócsillagászati Intézet Max-Planck látogató tudósa.
A Nyilas * * -ot 1974 februárjában fedezték fel Bruce Balick, aki ma a washingtoni egyetemen működik, és Robert Brown, aki a Cornell Egyetem Nemzeti Csillagászati és Ionoszférikus Központjának igazgatója. Meggyőzően bebizonyították, hogy ez a Tejút központja, amely körül a Galaxis többi része forog. 1999-ben Mark Reid a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központból és kollégái felhasználták a Nyilas A * VLBA megfigyeléseit, hogy észleljék a Föld mozgását a Galaxis központja körüli pályán, és megállapították, hogy Naprendszerünknek 226 millió évbe telik, hogy az egyik áramkör körül alakuljon. Galaxy.
2004 márciusában 55 csillagász gyűlt össze a Nemzeti Rádiócsillagászati Megfigyelő Intézetben, a Nyugat-Virginiában, a Green Bankban, egy tudományos konferenciára, amelyben a Nyilas A * felfedezését ünneplik a Zöld Bankban 30 évvel ezelőtt. Ezen a konferencián a tudósok emléktáblát mutattak fel az egyik felfedező távcsövön.
A Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelő Intézet részét képező Nagyon hosszú alapvonal-sorozat egy kontinens széles rádióteleszkópos rendszer, 10, 240 tonnás antenna-antennával Hawaiitól a Karib-térségig terjedve. Ez a csillagászatban, a Földön vagy az űrben lévő távcsövek legnagyobb felbontóképességét vagy képességét látni bármilyen teleszkóp finom részleteivel.
A National Radio Astronomy Observatory a Nemzeti Tudományos Alapítvány létesítménye, amelyet az Associated Universities, Inc. együttműködési megállapodás alapján működtetnek.
Eredeti forrás: NRAO sajtóközlemény
