Very Large Telescope Interferometer al ESO a obţinut cele mai detaliate observaţii realizate vreodată ale prafului din jurul imensei găuri negre aflate în centrul unei galaxii active, observaţii care arată că acest praf este împins spre exteriorul găurii negre.
În afara faptului că s-a observat distribuţia acestuia sub forma unei structuri inelare, având forma unui tor, ce înconjoară gaura neagră, astronomii au descoperit că cea mai mare parte din el este situat deasupra şi dedesubtul torului. Aceste observaţii arată că praful este împins de gaura neagră sub forma unui vânt rece. Aceasta este o concluzie surprinzătoare.
În ultimii douăzeci de ani, astronomii au descoperit că aproape toate galaxiile conţin o imensă gaură neagră în centrul lor. Unele dintre aceste găuri negre sunt în creştere prin captarea materiei ce le înconjoară, generând prin acest proces obiectele cele mai energice din Univers: nucleele galactice active (AGN). Regiunile centrale ale acestor obiecte cereşti sunt înconjurate de praf cosmic, sub forma unui tor, captat din spaţiul înconjurător, similar modului prin care apa formează un mic vârtej în apropiere de gaura de scurgere de la o chiuvetă. Se crede că cele mai multe din radiaţiile infraroşii de mare intensitate provin din AGN şi îşi au originea în aceste aglomerări de praf sub forma unui tor.
Noile observaţii ale unei galaxii active din apropiere, numită NGC 3783, obţinute cu ajutorul Very Large Telescope Interferometer (VLTI) al ESO, din cadrul Paranal Observatory din Chile, au reprezentat pentru echipa de astronomi o surpriză. Deşi praful cald, având între 700 şi 1000 de grade Celsius, se prezintă într-adevăr sub forma unui tor, aşa cum era de aşteptat, ei au descoperit cantităţi uriaşe de praf rece aflat deasupra şi sub acest tor principal.
Această imagine artistică prezintă împrejurimile unei găuri negre supermasive, aflată în centrul galaxiei active NGC 3783, din sudul constelaţiei Centaurus (Centaurul). Noile observaţii ce au utilizat Very Large Telescope Interferometer (VLT) al Paranal Observatory din Chile, aparţinând de ESO (European Southern Observatory), au arătat nu doar existenţa unui praf fierbinte, având forma unui tor, ce se află în jurul găurii negre, dar, de asemenea, un vânt format din materie rece în regiunile sale polare. Credit: ESO/M. Kornmesser.
Sebastian Hönig (University of California Santa Barbara, SUA) şi Christian-Albrechts (Universität zu Kiel, Germania), prezintă noile observaţii şi declară că „aceasta este prima dată când am fost capabili să combinăm observaţiile detaliate realizate în infraroşu mijlociu ale prafului rece, aflat la temperatura camerei, din jurul AGN cu observaţiile detaliate, similare, ale prafului foarte fierbinte. Aceasta reprezintă, de asemenea, cea mai amplă observaţie a unui AGN, obţinută cu ajutorul interferometrie în infraroşu, ce a fost publicată până în prezent".
Praful nou-descoperit formează un vânt rece ce bate de la gaura neagră spre exterior. Se crede că acest vânt joacă un rol important în relaţia complexă dintre gaura neagră şi mediul său înconjurător. Gaura neagră captează şi consumă materia ce orbitează în jurul ei, dar radiaţia intensă care se produce în acest mod împrăştie materia din nou în spaţiu. Nu este pe deplin înţeles modul prin care se desfăşoară aceste două procese opuse ce permit unei găuri negre supermasive să crească şi să evolueze în cadrul galaxiilor, dar prezenţa vântului de praf adaugă o nouă caracteristică la imaginea unei găuri negre.
Acest video prezintă, într-o manieră artistică, vântul de praf ce emană din gaura neagră aflată în centrul galaxiei NGC 3783. Astronomii ştiau că praful ce înconjoară astfel de găuri negre supermasive formează un tor, având forma unei gogoaşe, dar noile observaţii, ce au utilizat Very Large Telescope Interferometer al ESO, arată acum că praful se află, de asemenea, şi în regiunile polare. Acest praf este împins spre exterior de radiaţia emisă de gaura neagră şi formează un vânt rece. Credit: ESO/M. Kornmesser.
În scopul de a investiga regiunile centrale ale galaxiei NGC 3783, astronomii au nevoie să utilizeze puterea combinată a telescoapelor ESO din cadrul Very Large Telescope Interferometer. Prin utilizarea împreună a mai multor telescoape, metodă numită interferometrie, se poate obţine o rezoluţie echivalentă cu cea a unui telescop de 130 metri în diametru.
Un alt membru al echipei, Gerd Weigelt (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Germania), explică faptul că „prin combinarea luminii oglinzilor mari, de mare calitate, aflate în cadrul VLT, printr-un procedeu numit interferometrie vom putea colecta suficientă lumină pentru a observa cele mai puţin luminoase obiecte cereşti. Acest lucru ne va permite să studiem o regiune, la fel de mică ca distanţa de la Soarele nostru la cea mai apropiată stea, ce se află într-o galaxie la zeci de milioane de ani-lumină depărtare. Niciun alt sistem optic sau infraroşu din lume nu este în prezent capabil de acest lucru".
Aceste observaţii noi pot provoca o adevărată schimbare de paradigmă în ceea ce priveşte înţelegerea AGN. Acestea sunt dovezi directe care arată că praful este împins în exterior de radiaţiile intense ale găurii negre. Modelele teoretice, privind modul de distribuţie a prafului şi a modalităţii prin care o gaură neagră supermasivă creşte şi evoluează, trebuie acum să ia în considerare acest nou efect descoperit.
Hönig concluzionează, „Eu privesc acum cu nerăbdare spre MATISSE, care ne va permite să combinăm toate cele patru telescoape ale VLT, ceea ce ne va ajuta să putem face observaţii simultane în infraroşu apropiat şi în infraroşu mijlociu, oferindu-ne date mult mai detaliate". MATISSE reprezintă un instrument de observaţie, de a doua generaţie, pentru VLTI şi el este în prezent în faza de construcţie.
Traducere de George Cristian Podariu după dusty-giant-black-hole, cu acordul Phys.org.
