Kids

eso1327is — Fréttatilkynning

Óvænt ryk í kringum risasvarthol

20. júní 2013

Víxlmælir Very Large Telescope ESO hefur gert nákæmustu mælingarnar hingað til af ryki í kringum risavarthol í miðju virkrar vetrarbrautar. Stjörnufræðingar bjuggust við að finna glóandi ryk á kleinuhringslaga svæði í kringum svartholið en þess í stað fannst það einnig fyrir ofan og undir kleinuhringinn. Athuganirnar sýna að rykið fýkur burt sem kaldur vindur frá svartholinu — óvænt niðurstaða og nokkuð sem viðteknar kenningar eiga erfitt með að útskýra en segir okkur hvernig risasvarthol þróast og verka við umhverfi sitt.

Undanfarna tvo áratugi hafa stjörnufræðingar komist að því, að í miðju næstum allra vetrarbrauta eru risasvarthol. Sum þessara svarthola vaxa með því að gleypa efni úr nágrenninu og mynda í leiðinni orkumestu fyrirbæri alheims: Virka vetrarbrautakjarna. Miðsvæði þessara skæru fyrirbæra eru umlukin geimryki sem mynda kleinuhring í kringum svartholið [1] og rekja má til efnis úr nágrenninu, ekki ósvipað því þegar vatn myndar lítinn sveip í kringum niðurfall í vaski eða baðkari. Áður var talið að öflugu innrauðu geislunina frá virka vetrarbrautakjarnanum mætti að mestu rekja til þessa kleinuhrings.

En nýjar mælingar með víxlmæli Very Large Telescope (VLTI) ESO í Paranal stjörnustöðinni í Chile [2] á virkri vetrarbraut sem nefnist NGC 3783 hafa komið stjörnufræðingum á óvart. Þótt heita rykið — sem er 700 til 1000 gráður á Celsíus — hafi vissulega verið að finna á þessu kleinuhringslaga svæði, eins og búist var við, fannst einnig mikið magn af köldu ryki fyrir ofan og undir hringnum [3].

„Þetta er í fyrsta sinn sem okkur hefur tekist að gera nákvæmar mælingar bæði á köldu ryki, sem er við stofuhita á mið-innrauða svæðinu, í kringum virkan vetrarbrautakjarna og mjög heitu ryki. Þetta eru líka umfangsmestu víxlmælingar sem gerðar hafa verið á virkum vetrarbrautakjarna hingað til,“ segir Sebastian Hönig (University of California Santa Barbara í Bandaríkjunum og Christian-Albrechts-Universität zu Kiel í Þýskalandi), aðalhöfundur greinar um rannsóknina.

Rykið myndar kaldan vind sem blæs burt frá svartholinu. Þessi vindur hlýtur að leika stórt hlutverk í flóknu sambandi svartholsins og nágrennisins. Svartholið svalar óseðjandi matarlyst sinni með efninu í kring en öflug geislunin frá því virðist einnig feykja því burt. Hvorki liggur fyrir hvernig ferlin tvö virka saman né hvernig þau gera risasvartholum kleift að vaxa og þróast í vetrarbrautunum en tilvist rykvinds bætir nýjum púslum við myndina.

Til að rannsaka miðsvæði NGC 3783 urðu stjörnufræðingarnir að nýta sér samanlagt afl allra Very Large Telescope sjónaukanna fjögurra. Saman mynda þeir víxlmæli sem nær upplausn sem jafngildir 130 metra breiðum sjónauka.

„Með því að sameina greinigetu VLT sjónaukanna og víxlmælingar, gátum við fyrst safnað nægilega miklu ljósi til að rannsaka svona dauf fyrirbæri. Þetta gerði okkur kleift að rannsaka svæði sem er álíka stórt og fjarlægðin milli sólar og næstu stjörnu, í vetrarbraut sem er marga tugi milljóna ljósára í burtu. Enginn annar sjónauki í heiminum er fær um þetta enn sem komið er,“ segir annar hópmeðlimur, Gerd Weigelt (Max-Planck-Institut für Radioastronomie í Bonn í Þýskalandi).

Nýju athuganirnar gætu leitt til nýs skilnings á virkum vetrarbrautakjörnum. Þær eru bein sönnunargögn fyrir því að ryk fýkur út á við vegna öflugrar geislunar. Líkön sem sýna dreifingu ryksins og hvernig risasvarthol vaxa og þróast verða nú að taka tillit til þessara nýuppgötvuðu áhrifa.

„Ég get vart beðið eftir að MATISSE verði tekið í notkun, tæki sem gerir okkur kleift að sameina alla VLT sjónaukana fjóra í einu og gera mælingar samtímis á nær- og mið-innrauðum bylgjulengdum og skila mun nákvæmari gögnum,“ segir Hönig að lokum. MATISSE, sem nú er í smíðum, er búnaður af annarri kynslóð fyrir VLT víxlmælinn.

Skýringar

[1] Geimryk samanstendur af silíkat- og grafítögnum — steindum sem einnig eru algengar á Jörðinni. Kertasót er keimlíkt grafítryki, þótt kornastærðin í sóti sé tífalt stærra, jafnvel meira, en kornastærð dæmigerðra geimgrafítagna.

[2] VLT víxlmælirinn er myndaður með því að samtengja fjóra 8,2 metra breiðu VLT sjónaukana eða fjóra hreyfanlega 1,8 metra hjálparsjónauka VLT. Mælirinn byggir á tækni sem kallast víxlmælingar þar sem háþróaður búnaður sameinar ljós frá nokkrum sjónaukum í einni mælingu. Þótt víxlmælirinn taki ekki raunverulegar myndir, eykur þessi tækni gríðarlega þau smáatriði sem greina má við mælingar, álíka mikið og það sem geimsjónauki með meira en 100 metra spegilþvermál myndi mæla.

[3] Heita rykið var kortlagt með á nær-innrauðum bylgjulengdum með AMBER mælitækinu í VLT víxlmælinum en nýju mælingarnar, sem hér er sagt frá, voru gerðar með MIDI tækinu á 8 til 13 míkrómetra bylgjulengdum á mið-innrauða sviðinu.

Frekari upplýsingar

Sagt er frá þessari rannsókn í greininni „Dust in the Polar Region as a Major Contributor to the Infrared Emission of Active Galactic Nuclei“ eftir S. Hönig o.fl. sem birtist í Astrophysical Journal þann 20. júní 2013.

Í rannsóknarteyminu eru S. F. Hönig (University of California í Santa Barbara í Bandaríkjunum [UCSB]; Christian-Albrechts-Universität zu Kiel í Þýskalandi), M. Kishimoto (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn í Þýskalandi [MPIfR]), K. R. W. Tristram (MPIfR), M. A. Prieto (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife á Spáni), P. Gandhi (Institute of Space and Astronautical Science, Kanawaga í Japan; University of Durham í Bretlandi), D. Asmus (MPIfR), R. Antonucci (UCSB), L. Burtscher (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching í Þýskalandi), W. J. Duschl (Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel í Þýskalandi) og G. Weigelt (MPIfR).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 15 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er þátttakandi í ALMA, byltingarkenndum útvarpssjónauka og stærsta stjarnvísindaverkefni heims. ESO hyggur einnig á smíði 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
University of Iceland
Reykjavik, Iceland
Farsími: +354-896-1984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Sebastian Hönig
University of California Santa Barbara
USA
Sími: +49 431 880 4108
Farsími: +49 176 9995 0941
Tölvupóstur: shoenig@physics.ucsb.edu

Poshak Gandhi
University of Durham
United Kingdom
Tölvupóstur: poshak.gandhi@durham.ac.uk

Gerd Weigelt
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Tölvupóstur: weigelt@mpifr.de

Wolfgang Duschl
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
Kiel, Germany
Tölvupóstur: wjd@astrophysik.uni-kiel.de

Richard Hook
ESO
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: rhook@eso.org

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1327.
Bookmark and Share

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1327is
Nafn:NGC 3783
Tegund:• Local Universe : Galaxy : Activity : AGN
• Local Universe : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope Interferometer
Science data:2013ApJ...771...87H

Myndir

Teikning listamanns af nágrenni risasvartholsins í NGC 3783
Teikning listamanns af nágrenni risasvartholsins í NGC 3783
Víðmynd af svæðinu í kringum vetrarbrautina NGC 3783
Víðmynd af svæðinu í kringum vetrarbrautina NGC 3783
Virka vetrarbrautin NGC 3783 í stjörnumerkinu Mannfáknum
Virka vetrarbrautin NGC 3783 í stjörnumerkinu Mannfáknum

Myndskeið

Útstreymi frá virku vetrarbrautinni NGC 3783 (teikning)
Útstreymi frá virku vetrarbrautinni NGC 3783 (teikning)

Sjá einnig