Vaizdo kreditas: ESO
Išpildžius seną astronomų svajonę, stebėjimai ESO Paranalinės observatorijos (Čilė) „labai dideliu teleskopo interferometru“ (VLTI) leido susidaryti aiškų vaizdą apie juodosios skylės artimiausią aplinką aktyvios galaktikos centre. . Nauji rezultatai yra susiję su spiraline galaktika NGC 1068, esančia maždaug 50 milijonų šviesmečių atstumu.
Jie parodo palyginti šiltų dulkių (apie 50 ° C), kurių skersmuo yra 11 šviesmečių ir 7 šviesmečiai, konfigūraciją, o vidinė šiltesnė zona (500 ° C) yra maždaug 2 šviesmečiai.
Šie vaizdiniai ir spektriniai stebėjimai patvirtina dabartinę teoriją, kad juodosios skylės aktyvių galaktikų centruose yra subraižytos stora spurgos formos dujų ir dulkių struktūra, vadinama „toru“.
Tarptautiniam astronomų komandai [2], atliekančiam šį pažangų tyrimą, pirmąjį tokio tipo ekstragalaktinį objektą, naudojantį ilgalaikę infraraudonųjų spindulių interferometriją, VLTI laboratorijoje panaudojo naują MIDI instrumentą. Jis buvo suprojektuotas ir pagamintas bendradarbiaujant Vokietijos, Olandijos ir Prancūzijos tyrimų institutams [3].
Sujungus dviejų 8,2 m ilgio VLT vienetų teleskopų šviesą per du stebėjimo ciklus atitinkamai 2003 m. Birželio ir lapkričio mėn., Buvo pasiekta maksimali 0,013 lanko sekos skiriamoji geba, atitinkanti maždaug 3 šviesmečius NGC 1068 atstumu. Infraraudonųjų spindulių spektras buvo gautas centrinis šios galaktikos regionas, kuris rodo, kad kaitinamos dulkės greičiausiai yra aliuminio-silikato sudėties.
Nauji rezultatai yra paskelbti moksliniame darbe, pasirodžiusiame 2004 m. Gegužės 6 d., Tarptautinio tyrimų žurnalo „Nature“ numeryje.
NGC 1068 - tipiška aktyvioji galaktika
Aktyvios galaktikos yra vieni įspūdingiausių objektų danguje. Jų kompaktiški branduoliai (AGN = Active Galaxy Nuclei) yra tokie šviesūs, kad gali aplenkti visą galaktiką; „Kvazarus“ sudaro kraštutiniai šio reiškinio atvejai. Šie kosminiai objektai demonstruoja daug įdomių stebėjimo savybių visame elektromagnetiniame spektre, pradedant radiju ir baigiant rentgeno spinduliuote.
Dabar yra daug įrodymų, kad didžiausia šios veiklos jėgainė yra kilusi iš didžiulių juodųjų skylių, kurių masė yra iki tūkstančių milijonų kartų didesnė už mūsų Saulės masę, plg. pvz., ESO PR 04/01. Vienoje iš Paukščių Tako galaktikų yra tik apie 3 milijonai saulės masių, plg. ESO PR 17/02. Manoma, kad juodoji skylė tiekiama iš sandariai suvystytų dujų ir dulkių, supančių ją. Medžiaga, patenkanti į tokias juodąsias skylutes, bus suspausta ir pašildoma iki milžiniškos temperatūros. Šios karštos dujos spinduliuoja nepaprastai daug šviesos, todėl aktyvus galaktikos branduolys šviečia taip ryškiai.
NGC 1068 (taip pat žinomas kaip Messier 77) yra viena ryškiausių ir artimiausių aktyvių galaktikų. Įsikūręs maždaug 50 milijonų šviesmečių atstumu esančiame Cetus („Banginis“) žvaigždyne, jis atrodo gana normali, spiralės formos galaktika. Tačiau šios galaktikos branduolys yra labai šviesus ne tik optinėje, bet ir ultravioletinėje bei rentgeno šviesoje. Būtina sukurti juodąją skylę, kurios masė yra lygi maždaug 100 milijonų kartų daugiau nei mūsų Saulės masė, kad būtų atspindėtas branduolinis aktyvumas NGC 1068.
VLTI pastebėjimai
2003 m. Birželio 14–16 d. Naktimis Europos astronomų komanda [2] atliko pirmąją apžvalgų seriją, kad patikrintų naujai įdiegto MIDI prietaiso mokslinį potencialą VLTI. Jie taip pat tyrė aktyviąją galaktiką NGC 1068. Jau šiuo pirmuoju bandymu buvo galima pamatyti detales netoli šio objekto centro, plg. ESO PR 17/03.
MIDI yra jautrus šviesai, kurios bangos ilgis yra arti 10 m, t.y. vidutinės infraraudonosios spinduliuotės spektrinėje srityje („šiluminis infraraudonasis“). Kai atstumas tarp prisidedančių teleskopų („bazinių linijų“) yra iki 200 m, MIDI gali pasiekti maksimalią kampinę skiriamąją gebą (vaizdo ryškumą) - 0,01 arkos. Ne mažiau svarbu, derinant dviejų 8,2 m ilgio VLT vienetų teleskopų šviesos pluoštus, MIDI dabar pirmą kartą leidžia atlikti palyginti silpnų objektų infraraudonųjų spindulių interferometriją už mūsų pačių galaktikos, Pieno kelio, ribų.
Kadangi MIDI yra labai jautrus šiluminei spinduliuotei, jis idealiai tinka tyrinėti medžiagas labai užtemusiuose regionuose prie centrinės juodosios skylės ir yra šildomas ultravioletinių bei optinių spindulių. Tuomet dulkių grūdelių sugeriama energija vėl spinduliuojama ilgesnių bangų ilgių šiluminės infraraudonosios spinduliuotės spektrinėje srityje nuo 5 iki 100 μm.
Centrinis regionas NGC 1068
Papildomi interferometriniai stebėjimai buvo užtikrinti 2003 m. Lapkričio mėn., Esant 42 m pradinei linijai. Kruopščiai išanalizavus visus duomenis, pasiekta erdvinė skiriamoji geba (vaizdo ryškumas) ir išsamūs spektrai leido astronomams ištirti NGC 1068 centrinio regiono struktūrą.
Jie nustato vidinį santykinai „karštą“ dulkių debesį, įkaitintą iki maždaug 500 ° C ir kurio skersmuo yra lygus ar mažesnis už pasiektą vaizdo ryškumą, t. Y. Apie 3 šviesmečius. Jį supa vėsesnis, dulkėtas regionas, kurio temperatūra yra apie 50 ° C, matuojant 11 šviesmečių skersmens ir maždaug 7 šviesmečių storio. Tai greičiausiai numatomas centrinis, disko formos debesis, besisukantis aplink juodąją skylę.
Palyginamasis stebimos struktūros storis (storis yra ~ 65% skersmens) yra ypač svarbus tuo, kad jis gali išlikti stabilus tik tuo atveju, jei jam nuolat suleidžiama judesio („kinetinė“) energija. Tačiau nė vienas iš dabartinių aktyvių galaktikų centrinių regionų modelių nepateikia įtikinamo paaiškinimo.
MIDI spektrai, apimantys bangos ilgio intervalą nuo 8 iki 13,5 μm, taip pat pateikia informaciją apie galimą dulkių grūdelių sudėtį. Labiausiai tikėtina sudedamoji dalis yra kalcio aliuminio silikatas (Ca2Al2SiO7) - rūšis, aukštoje temperatūroje, kuri taip pat yra kai kurių super-milžiniškų žvaigždžių išorinėje atmosferoje. Vis dėlto šie bandomieji stebėjimai negali visiškai paneigti kitų ne olivinų dulkių rūšių.
Originalus šaltinis: ESO žinių laida
