Telescopul ALMA a surprins primele imagini ale discului de acumulare a unei găuri negre - o „gogoașă” de gaz încălzit și materie care se învârte în jurul lui și pe care o absoarbe treptat, potrivit unui articol publicat în Astrophysical Journal Letters.
„În explicarea diferitelor caracteristici ale quasarilor, am crezut de mult timp că găurile negre supermasive active sunt înconjurate de o structură asemănătoare cu gazon și praf. Nu am putut să o vedem, din moment ce este foarte mică. Doar datorită rezoluției ultra-înalte ALMA, am reușit să realizăm acest vis și să confirmăm că o astfel de structură există”, spune Mastoshi Imaniși de la Observatorul Astronomic Național Japonez din Tokyo.
Gogoși spațiale și baghete
Găurile negre supermasive pot fi găsite în centrul aproape fiecare galaxie. Spre deosebire de găurile negre, care apar atunci când stelele se prăbușesc, masa lor este de câteva milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui. Aceștia absorb periodic stele, alte corpuri cerești și gaz și evacuează o parte din materia capturată sub formă de jeturi - fascicule de plasmă încălzită care se deplasează cu viteză aproape de lumină.
Aceste emisii, potrivit astronomilor, sunt rezultatul faptului că găurile negre nu sunt în măsură să absoarbă materia în cantități nelimitate. Există o anumită graniță, pe care astrofizicienii o numesc limita Eddington: atunci când este atinsă, substanța începe să se acumuleze în vecinătatea găurii negre sub formă de „gogoașă” fierbinte - un disc de acreție, în care particulele se freacă între ele, se încălzesc până la temperaturi ultra-înalte și sunt aruncate în spațiu.
Nu toate găurile negre se comportă în acest fel, explică Imaniși. De exemplu, obiectul Sgr A * din centrul galaxiei noastre se distinge printr-o dispoziție modestă și pofta de mâncare, nu are jeturi și un disc de acreție. Întrebarea modului în care se formează discul de acumulare și de ce unele găuri negre își pierd foarte mult pofta de mâncare sau, în schimb, o dobândesc, a devenit una dintre principalele întrebări din astronomie.
Astrofizicienii japonezi au făcut primul pas către rezolvarea acestui mister prin observarea galaxiei spiralate M77 din constelația Cetus (unul dintre cei mai apropiați vecini ai Căii Lactee) cu telescopul cu microunde ALMA de pe platoul înalt Chahnantor din Chile.
Video promotional:
Prânz cu gaură neagră
Discul acestei galaxii este transformat în direcția noastră „cu fața”, ceea ce le permite astronomilor să urmărească ceea ce se întâmplă în centrul său, unde este una dintre cele mai active și mai strălucite găuri supermasive negre din imediata apropiere a Căii Lactee.
Pentru a căuta o „gogoașă” în centrul său, oamenii de știință din Japonia au cerut un truc: au observat două tipuri de molecule care pot fi prezente în vecinătatea unei găuri negre, dar care se comportă diferit în condiții diferite. De exemplu, moleculele de monoxid de carbon, pe care ALMA le poate distinge bine, se găsesc în aproape toate colțurile galaxiilor și pot emite microunde în aproape orice condiții.
Pe de altă parte, substanțe precum acidul hidrocanic sau unele aldehide (cei mai simpli compuși de oxigen, hidrogen și carbon) devin vizibile numai pentru antenele ALMA atunci când se află în nori de gaz deosebit de densi. Discul de acumulare, explică astronomii, ar trebui să fie mult mai dens decât grupurile de materie înconjurătoare și poate fi detectat observând excesul acestor doi compuși.
Ideea a plătit - astrofizicienii japonezi au reușit să obțină primele fotografii detaliate ale „gogoșei” de pe discul de acreție și au dezvăluit în mod neașteptat unele dintre proprietățile sale. De exemplu, s-a dovedit că are o formă alungită și neuniformă - acest lucru sugerează că rotația sa este controlată de procese aleatorii și nu numai de atracția „proprietarului” din centrul galaxiei.
Astronomii speră că observațiile ulterioare ale M77 vor ajuta să înțeleagă exact cum „gogoașul” său a luat o formă atât de neobișnuită și de ce gaura neagră din centrul Căii Lactee nu are una.
