Stred galaxií je jedným z najchaotickejších kozmických prostredí vďaka existencii aktívne sa živiacej supermasívnej čiernej diery.
Tieto kozmické monštrá sú obklopené rotujúcimi akrečnými diskami plynu a prachu. Tento rozžeravený disk vyžaruje prebytočnú energiu v celom elektromagnetickom spektre, od vysokoenergetických gama lúčov a röntgenových lúčov až po viditeľné svetlo, infračervené a rádiové vlny.
Astronómovia našli najjasnejší dôkaz o existencii akrečného disku obklopujúceho čiernu dieru v strede galaxie III Zw 002. Podľa oficiálnej správu, závery boli vyvodené po analýze údajov „dvoch vzácnych a zvláštnych emisných čiar v blízkom infračervenom rozsahu“.
Priame pozorovanie akrečných diskov pomocou teleskopov je náročné kvôli dvom faktorom: ich veľkej vzdialenosti od Zeme a extrémne malej veľkosti.
Výsledkom je, že astronómovia sa pri určovaní jeho veľkosti a správania spoliehajú na svetelné spektrum vyžarované z vnútra disku.
Táto metodológia umožnila astronómom po prvý raz v histórii odhaliť „dve blízke infračervené emisné čiary“ pochádzajúce z akrečného disku“ galaxie III Zw 002.
„Emisné čiary sa objavia, keď excitovaný atóm klesne na nižšiu energetickú hladinu a vyžaruje svetlo. Pretože každý atóm má jedinečný súbor energetických úrovní, vyžarované svetlo má diskrétnu vlnovú dĺžku, ktorá funguje ako odtlačok prsta identifikujúci jeho pôvod,“ vysvetľuje správa.
Prítomnosť akrečného disku dokazujú najmä široké emisné čiary známe ako profil s dvoma vrcholmi. Oblasť širokých čiar je oblasť akrečného disku, kde tieto čiary vznikajú.
„Po prvý raz detekcia takýchto dvojvrcholových profilov kladie prísne obmedzenia na geometriu regiónu, ktoré nemožno určiť inými prostriedkami. A teraz máme jasné dôkazy o procese kŕmenia a vnútornej štruktúre aktívnej galaxie,“ povedal Alberto Rodríguez-Ardila z Národného inštitútu pre výskum vesmíru v Brazílii.
Toto pozorovanie viedlo k rôznym meraniam akrečného disku. Po dôkladnej analýze sa zistilo, že čiara Paschen-alfa má polomer pôvodu 16,77 svetelných dní (vzdialenosť, ktorú svetlo prejde za jeden pozemský deň od supermasívnej čiernej diery).
Zatiaľ čo línia OI pochádza z akrečného disku s polomerom 18,86 svetelných dní. Merania tiež predpovedali, že vonkajší polomer oblasti širokej čiary bude pravdepodobne približne 52,43 svetelných dní.
"Model tiež ukazuje, že oblasť širokej čiary III Zw 002 je naklonená o 18 stupňov vzhľadom na pozorovateľov na Zemi a supermasívna čierna diera v jej strede je 400-900 miliónov krát väčšia ako hmotnosť nášho Slnka."
Nedávne pozorovania môžu pomôcť lepšie pochopiť tvar a dynamiku akrečného disku. Pozorovania akrečných diskov môžu tiež poskytnúť dôležité informácie o čiernych dierach a vývoji ich hostiteľských galaxií.
Prečítajte si tiež: