Aktívna supermasívna čierna diera je jedným z najväčších divov vesmíru. Hustý, neviditeľný objekt, ktorého hmotnosť môže byť miliardkrát väčšia ako hmotnosť nášho Slnka, je obklopený obrovským víriacim diskom a torusom hmoty, ktorý horí svetlom, keď špirálovito prechádza do stredu čiernej diery. Ale aké veľké sú tieto štruktúry?
Po prvý raz jednoznačná detekcia blízkeho infračerveného svetla odhalila okraj masívneho akrečného disku obklopujúceho supermasívnu čiernu dieru s hmotnosťou stoviek miliónov násobkov hmotnosti Slnka v galaxii s názvom III Zw 002, ktorá sa nachádza 1,17 miliardy svetelných rokov. preč.
Tieto objavy pod vedením astronómky Denimara Díaz dos Santos z Národného inštitútu pre výskum vesmíru v Brazílii odhalili akrečný disk asi 52 svetelných dní od čiernej diery. Toto meranie poskytne lepšie pochopenie toho, ako sú poháňané obrovské čierne diery.
Hmota okolo čiernej diery sa ťažko rekonštruuje. Napriek ich veľkosti a jasu okolitého materiálu, vzdialenosť medzi nami a ich galaxiou znamená, že sú stále príliš malé na to, aby rozoznali veľa detailov. Keďže nie je možné zobraziť materiál priamo, svetlo zachytené z okolitej galaxie sa analyzuje na špecifické znaky, ktoré naznačujú prítomnosť akrečného disku.
Jedným z týchto znakov je takzvaný dvojitý vrchol v spektre žiarenia. To sa deje v dôsledku rotácie. Emisia je svetlo, ktoré sa vyžaruje, keď excitovaný atóm stráca energiu, táto energia sa prejavuje vo forme žiary, ktorej vlnová dĺžka závisí od prvku atómu. Teraz si predstavte akrečný disk okolo čiernej diery ako záznam na gramofóne. Časť disku sa pohybuje smerom k vám, druhá časť sa pohybuje od vás. Časť disku, ktorá sa pohybuje smerom k nám, tlačí svetlo, takže vlnové dĺžky sa skracujú, zatiaľ čo časť, ktorá sa od nás odďaľuje, ich naťahuje. To znamená, že žiarenie určitého prvku sa objavuje na dvoch vlnových dĺžkach, čím vzniká dvojitý vrchol v spektre.
Dvojité vrcholy okolo supermasívnych čiernych dier boli zaznamenané už predtým, ale predchádzajúce detekcie prišli z bodu relatívne blízko čiernej diery, známeho ako oblasť s úzkymi čiarami. To neposkytuje veľa informácií o plnom rozsahu akrečného disku.
Díaz dos Santos a jeho kolegovia našli dva dvojité vrcholy – a oba neboli z oblasti úzkej čiary, ale oveľa ďalej od čiernej diery, v takzvanej širokej oblasti akrečného disku. Toto je prvá detekcia dvojitých vrcholov v oblasti širokých čiar a prvá detekcia dvojitých vrcholov pomocou blízkeho infračerveného prístroja. "Prvýkrát nájdenie takýchto profilov s dvojitým vrcholom vytvára prísne obmedzenia na geometriu regiónu, ktoré nemožno inak určiť," hovorí astrofyzik Alberto Rodríguez-Ardila z Národného astrofyzikálneho laboratória v Brazílii. "A teraz máme jasný dôkaz o procese kŕmenia a vnútornej štruktúre aktívnej galaxie."
Prvý dvojitý pík z vnútornej časti oblasti širokých čiar patril vodíku. Simulácie naznačujú, že bola od čiernej diery vzdialená 16,77 svetelného dňa. Druhý zistený kyslík bol z okraja oblasti, približne 18,86 svetelného dňa od čiernej diery. Simulácie tiež naznačujú, že oblasť širokej čiary siaha do okruhu 52,43 svetelných dní od čiernej diery. To je 9,078 40 astronomických jednotiek. Pre porovnanie, Pluto je od Slnka vzdialené XNUMX AU.
To sa zdá byť obrovské a nám to aj je, ale je to v súlade s pokusmi zmerať veľkosť akrečných diskov pomocou ozveny svetla, ktoré sa odráža od vnútorného okraja torusu, čo je veľkosť, ktorú výskumníci vo svojej práci nazývajú „kompaktná“. Tím bude pokračovať v pozorovaní galaxie, aby zistil, či jej súčasné správanie zodpovedá ich predpovediam.
Prečítajte si tiež: