ALMA teleskops ir iemūžinājis pirmos melnā cauruma akrecijas diska attēlus - sakarsētas gāzes un vielas “virtulis”, kas griežas ap to un pamazām uzsūcas, teikts Astrophysical Journal Letters publicētajā rakstā.
Skaidrojot dažādas kvazāru iezīmes, mēs jau sen esam domājuši, ka aktīvos supermasīvos melnos caurumus ieskauj donžiem līdzīgā struktūra ar gāzi un putekļiem. Mēs viņu nevarējām redzēt, jo viņa ir ļoti maza. Tikai pateicoties īpaši augstas izšķirtspējas ALMA, mēs spējām realizēt šo sapni un apstiprināt, ka šāda struktūra pastāv,”saka Mastoshi Imanishi no Japānas Nacionālās astronomiskās observatorijas Tokijā.
Kosmosa virtuļi un bageļi
Supermasīvie melnie caurumi ir atrodami gandrīz katras galaktikas centrā. Atšķirībā no melnajiem caurumiem, kas parādās, sabrūkot zvaigznēm, to masa ir vairākus miljonus reižu lielāka nekā Saules. Viņi periodiski absorbē zvaigznes, citus debess ķermeņus un gāzi un izvada daļu uztvertās vielas sprauslu veidā - sakarsētas plazmas starus, kas pārvietojas gandrīz gaismas ātrumā.
Šīs emisijas, pēc astronomu domām, ir fakts, ka melnie caurumi nespēj absorbēt vielas neierobežotā daudzumā. Pastāv noteikta robeža, ko astrofiziķi sauc par Eddington robežu: kad tā ir sasniegta, viela sāk uzkrāties melnā cauruma tuvumā karsta "virtula" formā - akrecijas disks, kurā daļiņas berzē viena pret otru, sakarst līdz īpaši augstām temperatūrām un tiek izmestas kosmosā.
Ne visi melnie caurumi šādi rīkojas, skaidro Imaniši. Piemēram, objekts Sgr A * mūsu galaktikas centrā izceļas ar pieticīgu izvietojumu un apetīti, tam nav strūklu un akrecijas diska. Jautājums par to, kā veidojas akrecijas disks un kāpēc daži melnie caurumi strauji zaudē apetīti vai, tieši otrādi, to iegūst, ir kļuvis par vienu no galvenajiem astronomijas jautājumiem.
Japāņu astrofiziķi spēruši pirmo soli šīs noslēpuma atrisināšanas virzienā, novērojot spirālveida galaktiku M77 zvaigznājā Cetus (viens no Piena ceļa tuvākajiem kaimiņiem) ar mikroviļņu teleskopu ALMA, kas uzstādīts Čaņantoras augstajā plato Čīlē.
Reklāmas video:
Melnā cauruma pusdienas
Šīs galaktikas disks ir pagriezts mūsu virzienā "vērsts", kas ļauj astronomiem sekot tam, kas notiek tā centrā, kur ir viens no aktīvākajiem un spilgtākajiem supermasīvajiem melnajiem caurumiem Piena ceļa tiešā tuvumā.
Lai meklētu "virtuli" tā centrā, zinātnieki no Japānas devās pie trika: viņi novēroja divu veidu molekulas, kas var atrasties melnā cauruma tuvumā, bet dažādos apstākļos uzvedas atšķirīgi. Piemēram, oglekļa monoksīda molekulas, kuras ALMA var labi atšķirt, ir sastopamas gandrīz visos galaktiku stūros un var izstarot mikroviļņus gandrīz jebkuros apstākļos.
No otras puses, tādas vielas kā ciānūdeņražskābe vai daži aldehīdi (vienkāršākie skābekļa, ūdeņraža un oglekļa savienojumi) ALMA antenām kļūst redzami tikai tad, kad tie atrodas īpaši blīvos gāzes mākoņos. Astronomu skaidrojumā akrecijas diskam vajadzētu būt daudz blīvākam nekā apkārtējie matēriju kopas, un to var noteikt, novērojot šo divu savienojumu pārpalikumu.
Ideja atmaksājās - japāņu astrofiziķiem izdevās iegūt pirmās detalizētās akrecijas diska "virtulis" fotogrāfijas un negaidīti atklāja dažas tā īpašības. Piemēram, izrādījās, ka tam ir iegarena un nevienmērīga forma - tas liek domāt, ka tā rotāciju kontrolē nejauši procesi, nevis tikai galaktikas centra "īpašnieka" piesaiste.
Astronomi cer, ka turpmāki M77 novērojumi palīdzēs precīzi saprast, kā tā "virtulis" ieguva tik neparastu formu un kāpēc melnajam caurumam Piena ceļa centrā tāda nav.
