Aktivna supermasivna črna luknja je eno največjih čudes vesolja. Gost, neviden objekt, katerega masa je lahko milijardkrat večja od našega Sonca, je obdan z ogromnim vrtinčastim diskom in torusom snovi, ki gori s svetlobo, ko se spiralno vije v središče črne luknje. Toda kako velike postanejo te strukture?
Prvič je nedvoumno zaznavanje bližnje infrardeče svetlobe razkrilo obrobje ogromnega akrecijskega diska, ki obdaja supermasivno črno luknjo z več sto milijoni mas Sonca v galaksiji, imenovani III Zw 002, ki se nahaja 1,17 milijarde svetlobe. let stran.
Ta odkritja, ki jih je vodil astronom Denimara Díaz dos Santos z Nacionalnega inštituta za vesoljske raziskave v Braziliji, so razkrila akrecijski disk približno 52 svetlobnih dni od črne luknje. Ta meritev bo omogočila boljše razumevanje, kako se napajajo velikanske črne luknje.
Snov okoli črne luknje je težko rekonstruirati. Kljub njihovi velikosti in svetlosti materiala, ki jih obkroža, razdalja med nami in njihovo galaksijo pomeni, da so še vedno premajhni, da bi razločili veliko podrobnosti. Ker ni mogoče neposredno prikazati snovi, se svetloba, zajeta iz okoliške galaksije, analizira za specifične podpise, ki kažejo na prisotnost akrecijskega diska.
Eden od teh znakov je tako imenovani dvojni vrh v spektru sevanja. To se zgodi kot posledica rotacije. Emisija je svetloba, ki se oddaja, ko vzbujeni atom izgubi energijo, ta energija se manifestira v obliki sijaja, katerega valovna dolžina je odvisna od elementa atoma. Zdaj pa si predstavljajte akrecijski disk okoli črne luknje kot ploščo na gramofonu. Del diska se premika proti vam, drugi del se odmika od vas. Del diska, ki se premika proti nam, potiska svetlobo, tako da se valovne dolžine skrajšajo, del, ki se odmika od nas, pa jih razteza. To pomeni, da se sevanje določenega elementa pojavlja na dveh valovnih dolžinah, kar ustvarja dvojni vrh v spektru.
Dvojni vrhovi okoli supermasivnih črnih lukenj so bili odkriti že prej, vendar so prejšnja odkritja prišla iz točke, relativno blizu črne luknje, znane kot območje ozke črte. To ne daje veliko informacij o celotnem obsegu akrecijskega diska.
Díaz dos Santos in njegovi sodelavci so našli dva dvojna vrha – in oba nista bila iz območja ozke črte, ampak veliko dlje od črne luknje, v tako imenovanem območju široke črte akrecijskega diska. To je prvo zaznavanje dvojnih vrhov v območju široke črte in prvo zaznavanje dvojnih vrhov z instrumentom bližnje infrardeče svetlobe. "Iskanje takšnih profilov z dvema vrhoma prvič postavlja stroge omejitve na geometrijo regije, ki je drugače ni mogoče določiti," pravi astrofizik Alberto Rodríguez-Ardila iz Nacionalnega astrofizikalnega laboratorija v Braziliji. "In zdaj imamo jasne dokaze o procesu hranjenja in notranji strukturi aktivne galaksije."
Prvi dvojni vrh iz notranjega dela območja široke črte je pripadal vodiku. Simulacije kažejo, da je bil od črne luknje oddaljen 16,77 svetlobnih dni. Drugi zaznani kisik je bil z obrobja regije, približno 18,86 svetlobnih dni od črne luknje. Simulacije tudi kažejo, da se območje široke črte razteza do polmera 52,43 svetlobnih dni od črne luknje. To je 9,078 astronomskih enot. Za primerjavo, Pluton je od Sonca oddaljen 40 AU.
To se zdi ogromno in nam tudi je, vendar je skladno s poskusi merjenja velikosti akrecijskih diskov z uporabo odmeva svetlobe, ki se odbija od notranjega roba torusa, velikosti, ki jo raziskovalci v svojem članku imenujejo "kompaktna". Ekipa bo še naprej opazovala galaksijo, da bi ugotovila, ali se njeno trenutno vedenje ujema z njihovimi napovedmi.
Preberite tudi: