ALMA mõõdis mustade aukude mass enneolematu täpsusega

ALMA mõõdis mustade aukude mass enneolematu täpsusega

Astronoomid, kes kasutasid akratsiooniplaadi pöörlemiskiirust, mõõtsid musta auku massi, mis oli 660 miljonit korda suurem kui Päike.

Kuigi me teame, et mustad augud on suured, kuid kuidas astronoomid oma massi mõõdavad? Me ei saa lihtsalt sinna minna ja neid kaaluda. Õnneks on astronoomidel palju targaid viise, kuidas mõõta universumi objektide massi ja mustad augud ei ole erand.

Kasutades planeedi suurimat ja võimsamat vaatluskeskust, võisid astronoomid näha üksikasjalikult elliptilise galaktika keskosa, mida nimetatakse NGC 1332-le, mis asub umbes 75 miljoni valgusaasta kaugusel, et saada üksikasjalik ülevaade pöörlevatest gaasidest keskse supermassive musta auku ümber. Hoolimata asjaolust, et enamikul teadaolevatest galaktikatest on oma südamikes suured mustad augud, on NGC 1332 keskel olev must auk 660 miljonit korda massiivsem kui meie päike.

Selle suure täpsuse saavutamiseks kasutati Tšiili Atakam Big millimeetri / submillimeetri võrku (ALMA), kuid see ei vaadanud musta auku otse, see järgnes mustade aukude sügavasse avasse kleepunud galaktiliste gaaside raevukasse.

"Selleks, et arvutada galaktika keskel oleva musta ava mass, peame mõõtma selle ümber pöörleva kiiruse," ütles Aaron Barth Kalifornias Irvine'i ülikoolist ja Astrophysical Journalis avaldatud uuringu autor. "Täpse mõõtmise jaoks peame üksikasjalikult uurima galaktika keskpunkti, kus domineerivaks jõuks on musta auku gravitatsiooniline tõmbejõud." "ALMA on fantastiline uus vahend nende tähelepanekute tegemiseks."

Me kõik teame, et mustad augud on mustad. Nende massil on nii suur gravitatsiooniline tõmbejõud, et gravitatsioonilõksust ei pääse midagi, isegi mitte valgust. Kuna me neid ei näe, võivad astronoomid tuvastada mustade aukude olemasolu teiste, kaudsete vahendite abil. Üks võimalus on mõõta mustade aukude kogunemisketta poolt kinni peetud kuuma gaasi heitkoguseid. Teine võimalus: jälgida, kuidas musta auku mass deformeerib ruumi-aega, painutades selle ümber.

NGC 1332 puhul on võimalik kaaluda külma molekulaargaasi, mis on musta ava lähedal. Teades gaasipilve kaugust mustast aukust, on ALMA abil võimalik suure täpsusega mõõta musta auku massi. Ta on tõesti koletu.

Selles galaktikas lammutatakse gaas suureks kettaks, mis pöörleb umbes 800 valgusaasta raadiusega musta augu ümber. Võrdluseks, kaugus meie päikesesüsteemist lähima tähtsüsteemiga Alpha Centauri on veidi üle nelja valgusaasta. Selle kolossaalse struktuuri raadius on 200 korda laiem. Nähtavatel lainepikkustel ei saa seda ketast täielikult näha ja see näeb välja nagu siluett tihedalt pakitud tähtede taustal. Kuid ALMA skaneerib raadiosagedusruumi, ning kuna külma gaasi ketas tekitab raadioheidet, võimaldab see astronoomidel kettas vahet teha „väikeste” struktuuride vahel, vaid 15 valgus aastat. See hämmastav mõõtmistäpsus võimaldas näha mustava ava „sfääri” 80 valgusaasta jooksul kesklinnast. Selle piirkonna gaasid pöörlevad kiirusel üle 300 miili sekundis.

Varasemad mustade aukude massimõõtmised põhinesid ioniseeritud gaasist nähtava valguse vaatlustel kuumade koguste ketastes. Kuigi vaatluskeskused, nagu näiteks Hubble'i kosmoseteleskoop, võivad arvutada mustade aukude massi, on need kuumakõvakettad oma olemuselt turbulentsed. See lisab nähtavale valguse mõõtmisele suuremat ebakindlust.

Külmade molekulaargaaside (antud juhul süsinikmonooksiidi või CO-heite) heitkogused laiendatud ketastes pärinevad palju rahulikumatest tingimustest, andes astronoomidele enneolematu täpsuse.

Kommentaarid (0)
Populaarsed artiklid
Otsing