Künstlerische Darstellung der Akkretionsscheibe, die Umgebung des supermassiven schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße.Bild: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello
Mit dem ALMA-Observatorium, haben Wissenschaftler erkannt, dass eine zuvor undokumentierte band of cool gas gewickelt um das schwarze Loch im Kern unserer Galaxie.
Die unmittelbare Umgebung des supermassiven schwarzen Loch ist eine Art von Intensive. Namens Sagittarius A*, ist dieser behemoth hat eine Masse von rund 4 Millionen mal die unserer Sonne. Wie es sich für ein supermassives Schwarzes Loch von dieser Größe, hat es geschafft, durch seine intensiven Gravitationsfeld, sammeln ein Sortiment von kosmologischen Wunder, einschließlich eigensinnige stars, Funde von interstellarem Staub und verschiedenen Gasen.
Viel von dem gas gesammelt von Sagittarius A* umkreist das schwarze Loch eine Akkretionsscheibe. Diese donut-ähnlichen ring erstreckt sich von dem schwarzen Loch den Ereignishorizont um ein paar Zehntel von einem lichtjahr entfernt. Die Astronomen hatten zuvor erkannt, dass eine rasend heiße band von gas innerhalb dieser Akkretionsscheibe, die—komischerweise—nicht zeigen Anzeichen von rotation um das schwarze Loch. Neue Forschung, die heute veröffentlicht in der Natur beschreibt nun eine Scheibe des kühlen interstellaren gas, zusammen mit Anzeichen von Bewegung innerhalb der Akkretionsscheibe.
“Wir waren die ersten, die Bild dieses schwer fassbaren Datenträger und studieren die rotation,” Elena Murchikova, der führende Autor der neuen Papier-und Astrophysikerin am Institut for Advanced Study in Princeton, sagte in einer Pressemitteilung vom National Radio Astronomy Observatory.
Wie bereits erwähnt, die Astronomen hatten zuvor aufgenommene Beweise der heiße Teil der gasförmigen ring. Und durch heiß ist, sind wir kein Scherz. Seine Temperatur liegt bei etwa 10 Millionen Grad Celsius (18 Millionen Grad Fahrenheit), die zu zwei Dritteln von der Temperatur gefunden, die im Kern der Sonne. Beim gas wird das heißen, es gibt X-ray Licht erkannt werden kann von der Erde aus. Die Astronomen hatten auch früher erkannt kühlere gas in der Nähe des schwarzen Lochs, aber nirgendwo in der Nähe der Akkretionsscheibe.
Klar, die “Kühlbox gas” ist einfach nur cool durch den Vergleich; es ist immer noch etwa 10.000 Grad Celsius, oder 18.000 Grad Fahrenheit. Die Beziehung, wenn überhaupt, zwischen dieser kühlen gas und dem heißen gas in der nebulösen Datenträger ist nicht bekannt.
Aber wie die neue Forschung zeigt, Kühler, gas gibt es auch in unmittelbarer Nähe zu den supermassereichen schwarzen Loch. Mit dem ALMA-Teleskop in der Chilenischen Atacama-Wüste, die Astronomen erkannt, dass das schwache millimeter-Wellenlängen-Signale, die aus einem coolen ring aus gas. Diese Signale—die Folge der Strahlung, die auf Wasserstoff-Atome, reiste von 26.000 Lichtjahren zur Erde mit kaum Qualitätsverlust auf dem Weg. Das Ergebnis ist das erste Bild des Kühlers gas-disk. Unglaublich, es liegt ein Hundertstel von einem lichtjahr entfernt von Sagittarius A* und ist etwa 20.000-mal der Durchmesser des schwarzen Lochs.
ALMA-Bild der kühlen gas in der Akkretionsscheibe. Bereiche sind in blau bewegt sich auf uns zu, während die Regionen sind in blau Weg—ein Beweis, dass die Akkretionsscheibe rotiert um das schwarze Loch, was durch das Fadenkreuz. Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), E. M. Murchikova; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
Die ALMA-Daten auch erlaubt Murchikova und Ihre Kollegen verfolgen die Lage und Bewegung des Gases innerhalb der Akkretionsscheibe. Wegen dem radio, Licht, doppler-Effekt, produziert, die Verschiebung von blau (Weg von uns) und rot (in Richtung USA), die Astronomen waren in der Lage, um zu sehen, dass das gas langsam drehen, um das schwarze Loch. Die Menge an Wasserstoff in den kühlen Bereich der Platte wurde von schätzungsweise rund ein Zehntel der gesamten Masse des Jupiter.
Wichtig ist, dass diese Beobachtungen liefern neue Erkenntnisse, wie das supermassereiche schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße sammelt und verschlingt umgebende Materie. In der neuen Studie, die Forscher schätzen, dass Sagittarius A* knabbert eine vergleichsweise winzige Menge an Materie—weniger als ein halbes Prozent der Masse des Mondes pro Jahr.
Diese neuen Beobachtungen sind spannend, aber Murchikova sagte: “wir haben noch kein gutes Verständnis davon, wie” die Akkretion-Prozess tatsächlich funktioniert bei Sagittarius A*. Tiefer in die neuen ALMA-Daten, plus-Beobachtungen durch andere Observatorien, hoffentlich verraten mehr über die monster abgestellt, die im Kern unserer Galaxis.
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