Aktīvs supermasīvs melnais caurums ir viens no lielākajiem kosmosa brīnumiem. Blīvu, neredzamu objektu, kura masa var būt miljardiem reižu lielāka par mūsu Saules masu, ieskauj milzīgs virpuļojošs disks un matērijas torus, kas deg ar gaismu, spirālē ievirzoties melnā cauruma centrā. Bet cik lieli tie kļūst struktūras?
Pirmo reizi nepārprotama tuvu infrasarkanās gaismas noteikšana ir atklājusi masīva akrecijas diska nomali, kas ieskauj supermasīvu melno caurumu, kas simtiem miljonu reižu pārsniedz Saules masu galaktikā ar nosaukumu III Zw 002 un atrodas 1,17 miljardu gaismas gadu attālumā. prom.
Šie atklājumi, ko vadīja astronoms Denimara Díaz dos Santos no Nacionālā kosmosa pētniecības institūta Brazīlijā, atklāja akrecijas disku aptuveni 52 gaismas dienas no melnā cauruma. Šis mērījums sniegs labāku izpratni par to, kā tiek darbināti milzīgie melnie caurumi.
Matēriju ap melno caurumu ir grūti rekonstruēt. Neskatoties uz to lielumu un apkārtējā materiāla spilgtumu, attālums starp mums un viņu galaktiku nozīmē, ka tie joprojām ir pārāk mazi, lai saskatītu daudz detaļu. Nevar tieši attēlot materiālu, no apkārtējās galaktikas uztvertā gaisma tiek analizēta, lai noteiktu specifiskus parakstus, kas norāda uz akrecijas diska klātbūtni.
Viena no šīm pazīmēm ir tā sauktais dubultais maksimums starojuma spektrā. Tas notiek rotācijas rezultātā. Emisija ir gaisma, kas izstaro, kad uzbudināts atoms zaudē enerģiju, šī enerģija izpaužas kā mirdzums, kura viļņa garums ir atkarīgs no atoma elementa. Tagad iedomājieties akrecijas disku ap melno caurumu kā ierakstu atskaņotājā. Daļa diska virzās uz jums, otra daļa attālinās no jums. Diska daļa, kas virzās uz mums, spiež gaismu tā, ka viļņu garumi tiek saīsināti, savukārt daļa, kas virzās prom no mums, tos izstiepj. Tas nozīmē, ka noteikta elementa starojums parādās divos viļņu garumos, veidojot spektrā dubultu maksimumu.
Divkāršās virsotnes ap supermasīvajiem melnajiem caurumiem ir konstatētas jau iepriekš, taču iepriekšējie konstatējumi tika veikti no punkta, kas ir salīdzinoši tuvu melnajam caurumam, kas pazīstams kā šauras līnijas apgabals. Tas nesniedz daudz informācijas par visu akrecijas diska apjomu.
Diazs dos Santoss un viņa kolēģi atrada divas dubultās virsotnes – un tās abas nebija no šaurās līnijas apgabala, bet gan daudz tālāk no melnā cauruma, tā sauktajā akrecijas diska platās līnijas reģionā. Šī ir pirmā dubulto pīķu noteikšana platās līnijas reģionā un pirmā dubulto pīķu noteikšana ar gandrīz infrasarkano instrumentu. "Šādu dubultsmailu profilu atrašana pirmo reizi rada stingrus ierobežojumus reģiona ģeometrijai, ko citādi nevar noteikt," saka astrofiziķis Alberto Rodrigess-Ardila no Nacionālās astrofizikas laboratorijas Brazīlijā. "Un tagad mums ir skaidri pierādījumi par barošanās procesu un aktīvās galaktikas iekšējo struktūru."
Pirmā dubultā virsotne no platās līnijas reģiona iekšējās daļas piederēja ūdeņradim. Simulācijas liecina, ka tas atradās 16,77 gaismas dienu attālumā no melnā cauruma. Otrs atklātais skābeklis bija no reģiona nomalēm, aptuveni 18,86 gaismas dienas no melnā cauruma. Simulācijas arī liecina, ka platās līnijas reģions stiepjas līdz 52,43 gaismas dienu rādiusam no melnā cauruma. Tas ir 9,078 astronomiskās vienības. Salīdzinājumam, Plutons atrodas 40 AU attālumā no Saules.
Tas šķiet milzīgs, un mums tas tā arī ir, taču tas atbilst mēģinājumiem izmērīt akrecijas disku izmēru, izmantojot gaismas atbalsis, kas atlec no tora iekšējās malas, izmēru, ko pētnieki savā dokumentā sauc par "kompaktu". Komanda turpinās novērot galaktiku, lai noskaidrotu, vai tās pašreizējā uzvedība atbilst viņu prognozēm.
Lasi arī: