eso1512no — Pressemelding

Nye observasjoner av støvete sky som runder det sorte hullet i Melkeveiens sentrum

VLT-data bekrefter at G2 har overlevd nærmøtet og er et kompakt objekt

26. mars 2015

De hittil beste observasjoner av den støvete gasskyen G2 bekrefter at skyen i mai 2014 passerte forbi det supermassive sorte hullet i sentrum av Melkeveien og at den overlevde nærmøtet. De nye dataene fra ESOs Very Large Telescope viser at objektet ikke er blitt nevneverdig strukket ut grunnet de sterke gravitasjonskreftene, men derimot er veldig kompakt. Objektet antas derfor å være en ung stjerne med en massiv kjerne som fortsatt tiltrekker seg omliggende materiale. Aktiviteten i det sorte hullet har foreløpig ikke økt.

Et supermassivt sort hull med fire millioner ganger mer masse enn Sola holder til i hjertet av galaksen vår. Omkring kretser en liten gruppe lyssterke stjerner samt en gåtefull og støvete sky kalt G2, som astronomer de seneste år har fulgt på sin vei inn mot det sorte hullet. G2 var forventet å ankomme banepunktet nærmest det sorte hullet i mai 2014. 

De fleste ventet at de kraftige tidevannskreftene i denne regionen ville slite skyen i stykker og spre materialet langs med banen. I så fall ville noe av materialet falle inn i det sorte hullet og gi opphav til økt stråling og andre tegn på at monsteret satte til livs et sjeldent måltid. For å studere disse unike begivenhetene har regionen rundt galaksesenteret blitt meget nøye observert de siste årene ved hjelp av flere store teleskoper over hele verden.

Et forskerteam ledet av Andreas Eckart (Universitetet i Köln, Tyskland) har observert området med ESOs Very Large Telescope (VLT) [1] over flere år, deriblant i den kritiske fasen fra februar til september 2014, altså like før og etter at skyen passerte forbi det sorte hullet. Disse nye observasjonene stemmer overens med tidligere funn gjort ved Keck-observatoriet på Hawaii [2].

De infrarøde bildene, som fanget opp stråling fra glødende hydrogengass, viser at skyen var kompakt både før og etter at den hadde svinget rundt det sorte hullet.

I tillegg til å gi meget skarpe bilder, splitter SINFONI-instrumentet på VLT opp lyset i de ulike fargene det består av slik at skyens hastighet kan bestemmes [3]. Før skyen nådde banepunktet nærmest det sorte hullet, bevegde den seg vekk fra Jorda med en hastighet på rundt ti millioner km/t. Nå som den har rundet det sorte hullet, viser målingene at den kommer mot oss med en hastighet på omtrent tolv millioner km/t.

Doktorgradsstudenten Florian Peisske ved Universitetet i Köln gjorde mange av observasjonene ved VLT. "Det var fascinerende å være ved teleskopet og se dataene strømme inn," sier han. Monica Valencia-S., postdoktor ved samme universitet, var med på det utfordrende arbeidet med å analysere dataene: "Det var utrolig å se at gløden fra den støvete skyen holdt seg kompakt før så vel som etter det nære møtet med det sorte hullet."

Selv om tidligere observasjoner antydet av G2-objektet var strukket ut, viser de nye dataene ingen tegn til at skyen hadde blitt tøyd ut i nevneverdig grad. Den så ikke spesielt avlang ut, og hastighetsforskjellene mellom de ulike delene av skyen var ikke større nå enn før.

Foruten observasjonene med SINFONI-instrumentet gjorde teamet også en lang rekke målinger av polarisasjonen til lyset som kommer fra området rundt det supermassive sorte hullet. Disse ble utført med VLTs NACO-instrument og er de beste observasjoner i sitt slag som noensinne er gjort. De avslører at materialet som kretser rundt og etter hvert faller inn i det sorte hullet, er svært stabilt, og at det så langt ikke er forstyrret av materialet fra G2-skyen.

Det at den støvete skyen har klart å stå imot de ekstreme gravitasjonskreftene så nær det enorme sorte hullet, tyder sterkt på den omgir et kompakt objekt med en massiv kjerne, i stedet for å være en frittflyvende sky. Teorien støttes av det faktum at man så langt ikke har funnet bevis for at det glupske sorte hullet har fått tilført nytt materiale. Man ville i så fall ha observert økt aktivitet i galaksesenteret.

"Vi har gått gjennom alle nylige observasjoner, og spesielt data fra perioden i 2014 da G2 passerte banepunktet nærmest det sorte hullet. Vi er ikke i stand til å se at objektet er videre strukket ut. Det oppfører seg i alle fall ikke som en støvsky uten en tett kjerne. Vi tror i stedet det er snakk om en ung stjerne innhyllet i støv og gass," oppsummerer Andreas Eckart.

Fotnoter

[1] Observasjonene er svært utfordrende ettersom regionen ligger skjult bak tykke støvskyer. I slike tilfeller er det infrarødt lys som gjelder. I tillegg ligger objektet svært nær det sorte hullet, hvilket krever bruk av adaptiv optikk for å ta tilstrekkelig skarpe bilder. SINFONI-instrumentet på ESOs Very Large Telescope hadde det som skulle til. Forskerteamet tok dessuten i bruk NACO-instrumentet for å observere polarisert lys fra området ved det sorte hullet, slik at de kunne holde aktiviteten der under oppsyn.

[2] VLT-observasjonene er skarpere (fordi de er gjort ved kortere bølgelengder) og har i tillegg hastighetsmålinger fra SINFONI-instrumentet og polarisasjonsmålinger fra NACO-instrumentet.

[3] Fordi G2-skyen beveger seg i forhold til Jorda (vekk fra oss før møtet med det sorte hullet og mot oss etterpå), vil dopplereffekten forandre bølgelengden til lyset vi mottar. Endringen i bølgelengde kan måles med følsomme spektrografer som VLTs SINFONI-instrument. Spektrografen kan også måle spredningen i materialets hastighet, en effekt man ville forvente dersom skyen var betydelig strukket ut langs med banen, noe et annet forskerteam har rapportert tidligere.

Mer informasjon

Studien presenteres i en forskningsartikkel i journalen Astrophysical Journal Letters: "Monitoring the Dusty S-Cluster Object (DSO/G2) on its Orbit towards the Galactic Center Black Hole" av M. Valencia-S. et al. 

Forskerteamet består av M. Valencia-S. (Physikalisches Institut der Universität zu Köln, Tyskland), A. Eckart (Universität zu Köln; Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Tyskland [MPIfR]), M. Zajacek (Universität zu Köln; MPIfR; Astronomical Institute of the Academy of Sciences Prague, Tsjekkia), F. Peissker (Universität zu Köln), M. Parsa (Universität zu Köln), N. Grosso (Observatoire Astronomique de Strasbourg, Frankrike), E. Mossoux (Observatoire Astronomique de Strasbourg), D. Porquet (Observatoire Astronomique de Strasbourg), B. Jalali (Universität zu Köln), V. Karas (Astronomical Institute of the Academy of Sciences Prague), S. Yazici (Universität zu Köln), B. Shahzamanian (Universität zu Köln), N. Sabha (Universität zu Köln), R. Saalfeld (Universität zu Köln), S. Smajic (Universität zu Köln), R. Grellmann (Universität zu Köln), L. Moser (Universität zu Köln), M. Horrobin (Universität zu Köln), A. Borkar (Universität zu Köln), M. García-Marín (Universität zu Köln), M. Dovciak (Astronomical Institute of the Academy of Sciences Prague), D. Kunneriath (Astronomical Institute of the Academy of Sciences Prague), G. D. Karssen (Universität zu Köln), M. Bursa (Astronomical Institute of the Academy of Sciences Prague), C. Straubmeier (Universität zu Köln) og H. Bushouse (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, USA).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største "øye" i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas Eckart
University of Cologne
Cologne, Germany
E-post: eckart@ph1.uni-koeln.de

Monica Valencia-S.
University of Cologne
Cologne, Germany
E-post: mvalencias@ph1.uni-koeln.de

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1512 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1512no
Navn:Sgr A*
Type:Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SINFONI
Science data:2015ApJ...800..125V

Bilder

Den støvete skyen G2 passerer det supermassive sorte hullet i Melkeveiens sentrum
Den støvete skyen G2 passerer det supermassive sorte hullet i Melkeveiens sentrum
Den støvete skyen G2 passerer det supermassive sorte hullet i Melkeveiens sentrum (med tekst)
Den støvete skyen G2 passerer det supermassive sorte hullet i Melkeveiens sentrum (med tekst)

Videoer

Den støvete skyen G2 passerer det supermassive sorte hullet i Melkeveiens sentrum
Den støvete skyen G2 passerer det supermassive sorte hullet i Melkeveiens sentrum

Se også