Kép jóváírása: ESO
A csillagászok régi álmának beteljesülése után az ESO Paranal Observatory (Chile) nagyon nagy távcsöves interferométerrel (VLTI) végzett megfigyelések lehetővé tették, hogy tiszta képet kapjanak az aktív galaxis közepén lévő fekete lyuk közvetlen környezetéről. . Az új eredmények az NGC 1068 spirális galaxist érintik, amely kb. 50 millió fényév távolságban van.
Megmutatják a viszonylag meleg por (körülbelül 50 ° C) összetételét, amelynek átmérője 11 fényév és 7 fényév vastagságú, belső, melegebb zónájukkal (500? C), körülbelül 2 fényév széles.
Ezek a képalkotó és spektrális megfigyelések megerősítik a jelenlegi elméletet, miszerint az aktív galaxisok középpontjában lévő fekete lyukakat egy vastag, fánk alakú gáz és por szerkezet borítja, amelyet torusnak hívnak.
E csillagászok egy nemzetközi csillagászati csapata [2], amely az első ilyen jellegű extragalaktikus objektum volt hosszú távú infravörös interferometria segítségével, az új MIDI készüléket a VLTI laboratóriumában használta. A német, a holland és a francia kutatóintézetek együttműködésével tervezték és gyártották [3].
A két, 8,2 m-es VLT egység-távcső fényét egyesítve, 2003. júniusban és novemberben két megfigyelés során, a maximális felbontás 0,013 ív volt, ami körülbelül 3 fényévnek felel meg az NGC 1068 távolságán. ennek a galaxisnak a központi régióját kaptuk, amelyek azt jelzik, hogy a hevített por valószínűleg alumínium-szilikát összetételű.
Az új eredményeket egy kutatási cikkben publikálják, amely a Nature nemzetközi kutatási folyóirat 2004. május 6-i számában jelent meg.
NGC 1068 - tipikus aktív galaxis
Az aktív galaxisok az ég leglátványosabb tárgyai közé tartoznak. Kompakt magjai (AGN = Active Galaxy Nuclei) annyira világítóak, hogy el tudják rejteni az egész galaxist; A „kvazárok” e jelenség szélsőséges esetei. Ezek a kozmikus tárgyak számos érdekes megfigyelési tulajdonságot mutatnak a teljes elektromágneses spektrumon, a rádiótól a röntgen sugárzásig.
Jelenleg sok bizonyíték van arra, hogy ezen tevékenységek végső erőműve szupermasszív fekete lyukakból származik, amelyek tömege a Napunk tömegének több ezermilliószorosa lehet, vö. például az ESO PR 04/01. A Tejút galaxisban lévőnek csak körülbelül 3 millió napeleme van, vö. ESO PR 17/02. Úgy gondolják, hogy a fekete lyukat egy szorosan megtekert gáz- és porleválasztó korong táplálja. Az ilyen fekete lyukak felé eső anyagot összenyomják és óriási hőmérsékleten felmelegítik. Ez a forró gáz hatalmas mennyiségű fényt bocsát ki, és az aktív galaxismag olyan fényesen ragyog.
Az NGC 1068 (más néven Messier 77) a legfényesebb és legközelebbi aktív galaxisok közé tartozik. A Cetus csillagképben (A bálna) körülbelül 50 millió fényév távolságban helyezkedik el, és úgy néz ki, mint egy meglehetősen normál, akadályos spirálgalaxis. Ennek a galaxisnak a magja azonban nagyon fényes, nemcsak optikai, hanem ultraibolya és röntgenfényben is. Az NGC 1068 nukleáris tevékenységének figyelembe vételéhez egy fekete lyukra van szükség, amelynek tömege körülbelül 100 millió szorosa a Napunk tömegének.
A VLTI megfigyelései
2003. június 14-16-án éjszaka az európai csillagászok egy csoportja [2] az első megfigyelési sorozatot végezte az újonnan telepített MIDI eszköz tudományos potenciáljának a VLTI-n való ellenőrzésére. Megvizsgálták az NGC 1068 aktív galaxist is. Már az első kísérletnél láthattuk a részleteket az objektum közepén, vö. ESO PR 17/03.
A MIDI érzékeny a 10 um-es hullámhosszúságú fényre, azaz a közép-infravörös spektrális régióban („hő-infravörös”). A hozzájáruló teleszkópok („alapvonalak”) távolsága 200 m-ig lehet, és a MIDI maximális szögfelbontást (képélességet) kb. 0,01 ív-ig érhet el. Ugyanilyen fontos, hogy a MIDI két 8,2 m-es VLT egység-teleszkóp fénysugarainak kombinálásával most először teszi lehetővé a viszonylag gyenge tárgyak infravörös interferometriáját saját galaxisunkon, a Tejúton kívül.
Nagyon érzékeny a hő sugárzásra, a MIDI ideálisan alkalmazható anyag tanulmányozására az erősen homályos régiókban egy központi fekete lyuk közelében, és ultraibolya és optikai sugárzása által hevíti. A por szemcsék által abszorbeált energiát ezután hosszabb hullámhosszon újra sugárzzák ki a termikus infravörös spektrum tartományban 5 és 100 um között.
A központi régió az NGC 1068-ban
További interferometriás megfigyeléseket biztosítottak 2003 novemberében a 42 m-es alapvonalnál. Az összes adat körültekintő elemzését követően az elért térbeli felbontás (képélesség) és a részletes spektrumok lehetővé tették a csillagászoknak, hogy megvizsgálják az NGC 1068 központi régiójának szerkezetét.
Megvizsgálják a legbelső, viszonylag „forró” porfelhő jelenlétét, amelyet kb. 500 ° C-ra hevítenek, és amelynek átmérője egyenlő vagy kisebb, mint a kép élessége, azaz körülbelül 3 fényév. Hűvösebb, porosabb térség veszi körül, körülbelül 50 ° C hőmérsékleten, 11 fényév átmérőjű és körülbelül 7 fényév vastag. Ez valószínűleg a várható központi, korong alakú felhő, amely a fekete lyuk körül forog.
A megfigyelt szerkezet összehasonlító vastagsága (a vastagság az átmérő kb. 65% -a) különös jelentőséggel bír, mivel stabil maradhat, ha folyamatosan mozgási energiát ad be („kinetikus”). Az aktív galaxisok központi régióinak jelenlegi modellje azonban nem nyújt meggyőző magyarázatot erre.
A 8 - 13,5 μm hullámhossz-intervallumot lefedő MIDI-spektrumok információt nyújtanak a por szemcsék lehetséges összetételéről is. A legvalószínűbb alkotóelem a kalcium-alumínium-szilikát (Ca2Al2SiO7), egy magas hőmérsékletű faj, amely néhány szuper-óriási csillag külső légkörében is megtalálható. Ezek a kísérleti megfigyelések még nem zárják ki egyértelműen a nem olivin por egyéb típusait.
Eredeti forrás: az ESO sajtóközleménye
