eso1835nb — Pressemelding

Mest detaljerte observasjon av materie i bane nært et sort hull

ESOs GRAVITY-instrument bekrefter at det er et sort hull i sentrum av Melkeveien

31. oktober 2018

ESOs enormt følsomme GRAVITY-instrument har gitt ytterligere bevis på antagelsen om at et supermassivt sort hull lurer i sentrum av Melkeveien. Nye observasjoner viser klumper av gass som beveger seg i rundt 30 % av lyshastigheten i en sirkulær bane rett utenfor hendelseshorisonten til det sorte hullet. Dette er første gangs materie er observert i bane så nærme hendelseshorisonten, og dette er de mest detaljerte observasjonene som er gjort av materie som omkranser så nært et sort hull.

ESOs GRAVITY-instrument på Very Large Telescope (VLT)-interferometeret er blitt brukt av forskere fra et konsortium av europeiske institusjoner, inkludert ESO [1], for å observere bluss av infrarød stråling som kommer fra akkresjonsskiven rundt Sagittarius A*, det massive objektet i hjertet av Melkeveien. De observerte blussene gir en etterlengtet bekreftelse på at objektet i sentrum av vår galakse er et supermassivt sort hull, slik som det lenge har vært antatt. Blussene kommer fra materie som går i bane i nærheten av det sorte hullets hendelseshorisont – noe som gjør dette til de mest detaljerte observasjonene av materie som omkranser så nært et sort hull.

Mens noe av materien i akkresjonsskiven – beltet av gass som som går i bane rundt Sagittarius A* i relativistiske hastigheter [2] – kan trygt gå i bane rundt det sorte hullet, er all materie som kommer for nærme dømt til å bli trukket innenfor hendelseshorisonten. Det nærmeste punktet til et sort hull som materien kan gå i bane uten å være uimotståelig trukket innover av den enorme massen, kalles den innerste stabile bane, og det er herfra de observerte blussene kommer fra.

«Det er oppsiktsvekkende å faktisk se på materie som omkranser et massivt sort hull i 30 % av lysets hastighet», forteller Oliver Pfuhl, en forsker ved MPE. «GRAVITYs enorme følsomhet har gjort det mulig for oss å observere akkresjonsprosessene i sanntid i enestående detalj.»

Disse målingene var bare mulige takket være internasjonalt samarbeid og toppmoderne instrumentering [3]. GRAVITY-instrumentet som gjorde dette arbeidet mulig, kombinerer lyset fra de fire teleskopene til ESOs VLT for å skape et virtuelt superteleskop med en diameter på 130 meter, og har allerede blitt brukt til å undersøke Sagittarius A*.

Tidligere i år gjorde GRAVITY og SINFONI, et annet instrument på VLT, det mulig for det samme teamet å gjøre nøyaktige målinger av bevegelsen til stjernen S2 da den passerte gjennom det ekstreme gravitasjonsfeltet nær Sagittarius A*. For første gang ble effekter spådd av Einsteins generelle relativitetsteori i et så ekstremt miljø avslørt. Under S2s nærflyvning av det sorte hullet ble det også observert sterk infrarød stråling.

«Vi overvåkte S2 nøye, og selvfølgelig holder vi alltid et øye med Sagittarius A*», forklarer Pfuhl. «Under våre observasjoner var vi heldig nok til å legge merke til tre lyse bluss fra det sorte hullet – det var en heldig tilfeldighet!» 

Denne strålingen, som kommer fra svært energiske elektroner svært nær det sorte hullet, var synlig som tre fremtredende, lyse blusser, og samsvarer nøyaktig med teoretiske spådommer om varmeflekker som omkranser nært et sort hull med en masse på fire millioner solmasser [4]. Blussene antas å stamme fra magnetiske vekselvirkninger i den meget varme gassen som som går i bane veldig nærme Sagittarius A*.

Reinhard Genzel fra Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) i Garching i Tyskland, som ledet studien, forklarte: «Dette var alltid en av våre drømmeprosjekter, men vi våget ikke å håpe at det ville være mulig, så snart.» Med henvisning til antagelsen om at Sagittarius A* er et supermassivt sort hull, konkluderte Genzel med at «resultatet er en rungende bekreftelse på at det er et massivt sort hull».

Fotnoter

[1] Denne forskningen ble gjort av forskere fra Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), Observatoire de Paris, Université Grenoble Alpes, CNRS, Max Planck Institute for Astronomy, University of Cologne, Portuguese CENTRA – Centro de Astrofisica e Gravitação og ESO.

[2] Relativistiske hastigheter er de hastigheter som er så store at virkningen av Einsteins relativitetsteori blir betydelig. Når det gjelder akkresjonsskiven rundt Sagittarius A*, beveger gassen seg i omtrent 30 % av lysets hastighet.

[3] GRAVITY ble utviklet av et samarbeid bestående av Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (Tyskland), LESIA of Paris Observatory–PSL/CNRS/Sorbonne Université/Univ. Paris Diderot og IPAG of Université Grenoble Alpes/CNRS (Frankrike), Max Planck Institute for Astronomy (Tyskland), University of Cologne (Tyskland), CENTRA–Centro de Astrofísica e Gravitação (Portugal) og ESO.

[4] Solmassen er en enhet som brukes i astronomi. Den er lik massen til vår nærmeste stjerne, Solen, og har en verdi på 1,989 × 1030 kg. Dette betyr at Sagittarius A* har en masse som er 1,3 milliarder ganger større enn Jorden.

Mer informasjon

Denne studien ble presentert i den vitenskapelige artikkelen «Detection of Orbital Motions Near the Last Stable Circular Orbit of the Massive Black Hole SgrA*» av GRAVITY Collaboration i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics 31. oktober 2018.

GRAVITY Collaboration-teamet består av: R. Abuter (ESO, Garching, Tyskland), A. Amorim (Universidade de Lisboa, Lisbon, Portugal), M. Bauböck (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Tyskland [MPE]), J.P. Berger (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, Frankrike [IPAG]; ESO, Garching, Tyskland), H. Bonnet (ESO, Garching, Tyskland), W. Brandner (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Tyskland [MPIA]), Y. Clénet (LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Meudon, Frankrike [LESIA])), V. Coudé du Foresto (LESIA), P. T. de Zeeuw (Sterrewacht Leiden, Leiden University, Leiden, Nederland; MPE), C. Deen (MPE), J. Dexter (MPE), G. Duvert (IPAG), A. Eckart (University of Cologne, Cologne, Tyskland; Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Tyskland), F. Eisenhauer (MPE), N.M. Förster Schreiber (MPE), P. Garcia (Universidade do Porto, Porto, Portugal; Universidade de Lisboa Lisboa, Portugal), F. Gao (MPE), E. Gendron (LESIA), R. Genzel (MPE; University of California, Berkeley, California, USA), S. Gillessen (MPE), P. Guajardo (ESO, Santiago, Chile), M. Habibi (MPE), X. Haubois (ESO, Santiago, Chile), Th. Henning (MPIA), S. Hippler (MPIA), M. Horrobin (University of Cologne, Cologne, Tyskland), A. Huber (MPIA), A. Jimenez Rosales (MPE), L. Jocou (IPAG), P. Kervella (LESIA; MPIA), S. Lacour (LESIA), V. Lapeyrère (LESIA), B. Lazareff (IPAG), J.-B. Le Bouquin (IPAG), P. Léna (LESIA), M. Lippa (MPE), T. Ott (MPE), J. Panduro (MPIA), T. Paumard (LESIA), K. Perraut (IPAG), G. Perrin (LESIA), O. Pfuhl (MPE), P.M. Plewa (MPE), S. Rabien (MPE), G. Rodríguez-Coira (LESIA), G. Rousset (LESIA), A. Sternberg (School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel, Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, New York, USA), O. Straub (LESIA), C. Straubmeier (University of Cologne, Cologne, Tyskland), E. Sturm (MPE), L.J. Tacconi (MPE), F. Vincent (LESIA), S. von Fellenberg (MPE), I. Waisberg (MPE), F. Widmann (MPE), E. Wieprecht (MPE), E. Wiezorrek (MPE), J. Woillez (ESO, Garching, Tyskland), S. Yazici (MPE; University of Cologne, Cologne, Tyskland).

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, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile og med Australia som en strategisk partner. 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 og det verdensledende Very Large Telescope Interferometer, samt de to kartleggingsteleskopene VISTA som observerer i infrarødt og VLT Survey Telescope som observerer i synlig lys. ESO er også en viktig partner i to fasiliteter ved Chajnantor, APEX og ALMA, som er nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge Extremely Large Telescope (ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som ser opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm (oversetter & norsk kontaktperson)
Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Oliver Pfuhl
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 30 000 3295
E-post: pfuhl@mpe.mpg.de

Jason Dexter
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 30 000 3324
E-post: jdexter@mpe.mpg.de

Thibaut Paumard
CNRS Researcher
Observatoire de Paris, France
Tlf.: +33 145 077 5451
E-post: thibaut.paumard@obspm.fr

Xavier Haubois
ESO Astronomer
Santiago, Chile
Tlf.: +56 2 2463 3055
E-post: xhaubois@eso.org

IR Group Secretariat
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 30000 3880
E-post: ir-office@mpe.mpg.de

Hannelore Hämmerle
Public Information Officer, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 30 000 3980
E-post: hannelore.haemmerle@mpe.mpg.de

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6670
E-post: pio@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1835 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.:eso1835nb
Navn:Sagittarius A*
Type:Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope
Instruments:GRAVITY
Science data:2018A&A...618L..10G

Bilder

Simulering av materie i bane nært et sort hull
Simulering av materie i bane nært et sort hull
Sagittarius A* i stjernebildet Skytten
Sagittarius A* i stjernebildet Skytten
Sentrum av Melkeveien
Sentrum av Melkeveien
The centre of the Milky Way*
The centre of the Milky Way*
kun på engelsk

Videoer

ESOcast Light 181: Første detaljerte observasjon av materie i bane nært et sort hull (4K UHD)
ESOcast Light 181: Første detaljerte observasjon av materie i bane nært et sort hull (4K UHD)
Simulering av materie i bane nært et sort hull
Simulering av materie i bane nært et sort hull
Zoom inn på Sagittarius A*
Zoom inn på Sagittarius A*
Simulering av banene til stjerner rundt det sorte hullet i sentrum av Melkeveien
Simulering av banene til stjerner rundt det sorte hullet i sentrum av Melkeveien

Se også