eso1512sv — Pressmeddelande (forskning)

Bästa bilderna hittills på dammoln som passerar svarta hålet i Vintergatans mitt

VLT bekräftar att G2 har överlevt närkontakten och är ett kompakt objekt

26 mars 2015

De mest detaljerade observationerna någonsin av det dammiga gasmolnet G2 bekräftar att det passerade sin närmaste punkt till det supertunga svarta hålet i mitten av Vintergatan under maj 2014 och har överlevt händelsen. De nya resultaten från ESO:s Very Large Telescope visar att händelsen inte sträckt ut objektet särskilt mycket och att det är väldigt kompakt. Det är högst troligt att det är en ung stjärna med en massiv kärna som fortfarande samlar på sig material. Det svarta hålet har ännu inte visat tecken på ökad aktivitet.

Ett supermassivt svart hål som är fyra miljoner gånger tyngre än solen ligger i hjärtat av Vintergatan. En liten grupp av ljusa stjärnor går i bana runt det och dessutom har ett gåtfullt dammigt moln, mer känt under namnet G2, under de senaste åren följts när det faller mot det svarta molnet. Det var under maj 2014 som molnet var som närmast till det svarta hålet.

Molnet förväntades då slitas isär och spridas ut längs dess bana av de starka tidvattenkrafterna i området. En del av detta material matar det svarta hålet och leda till plötsliga utbrott och andra tecken på att monstret njuter av sin sällsynta måltid. För att studera denna unika händelse har regionen i galaxens mitt observerats väldigt noggrant under de senaste åren av flera forskargrupper som använt stora teleskop världen över.

En forskargrupp ledd av Andreas Eckart (Kölns universitet, Tyskland) har observerat området med hjälp av ESO:s Very Large Telescope (VLT) [1] under många år, inklusive nya observationer under den kritiska perioden från februari till september 2014, strax före och efter molnet nådde sin närmsta punkt till det svarta hålet i maj 2014. Dessa nya observationer stämmer överens med tidigare observationer som gjordes med Keckteleskopet på Hawaii [2].

Bilderna visar infrarött ljus som kommer från glödande väte och visar att molnet var kompakt både före och efter sin närkontakt med det svarta hålet.

SINFONI-instrumentet på VLT har inte bara bidragit med väldigt skarpa bilder utan har också delat upp det infraröda ljuset i dess olika komponenter och med detta kunde man också studera olika hastigheter i molnet [3]. Innan närkontakten rörde sig molnet bort från jorden med en hastighet på drygt 10 miljoner kilometer i timmen och efter att gått runt det svarta hålet mätte man att det närmar sig jorden med omkring 12 miljoner kilometer i timmen.

 – Att vara vid teleskopet och se all data komma in i realtid var en fängslande upplevelse, säger Florian Peissker en doktorand vid Kölns universitet i Tyskland, och som genomförde en stor del av observationerna.
– Det var fantastiskt att se att glöden från det dammiga molnet höll sig kompakt innan och efter närkontakten med det svarta molnet, fortsätter Monica Valencia-S., som är postdoktor vid Kölns universitet.

Fastän tidigare observationer tyder på att G2 sträckts ut så hittade de nya observationerna inga tecken att molnet smetats ut särskilt mycket, varken genom att bli synligt förlängd eller av att visa en större spridning i hastigheter.

Tillsammans med observationerna från instrumentet SINFONI har forskargruppen också tagit en lång serie mätningar av ljusets polarisering från området kring det supermassiva svarta hålet med hjälp av instrumentet NACO vid VLT. Dessa, de bästa observationerna av sitt slag, har avslöjat att material som det svarta hålet slukar beter sig väldigt stabilt och – än så länge – har inte störts av det inkommande materialet från molnet G2.

Det dammiga molnets motståndskraft till de extrema tidvattenkrafterna så nära det svarta hålet tyder på att den omger ett kompakt objekt med en massiv kärna, istället för att vara ett friflytande moln. Detta stöds också av bristen, än så länge, av bevis på att materialet matar det centrala monstret med material som kan leda till utbrott och ökad aktivitet.

 – Vi tittade på de nya mätningarna och speciellt de från 2014 som innehöll närkontakten mellan molnet och det svarta hålet. Vi kan inte bekräfta att molnet sträckts ut anmärkningsvärt. Det beter sig inte som ett kärnlöst dammigt moln. Vi tror att det måste vara en ung stjärna omgiven av stoft, avslutar Andreas Eckart.

Noter

[1] Detta är väldigt svåra observationer eftersom regionen är dold bakom tjocka stoftmoln, vilket kräver observationer i infrarött ljus. Dessutom inträffar detta väldigt nära det svarta hålet vilket i sin tur kräver adaptiv optik för att få tillräckligt skarpa bilder. Forskargruppen använde instrumentet SINFONI på ESO:s Very Large Telescope och bevakade också området kring det centrala svarta hålet i polariserat ljus med hjälp av instrumentet NACO.

[2] Observationerna med VLT är både skarpare (eftersom de gjorts i kortare våglängder) samt kompletteras av observationer från SINFONI och mätningar av polariseringen från instrumentet NACO.

[3] Eftersom stoftmolnet rör sig relativt till jorden – bort från jorden innan dess närkontakt med det svarta hålet och mot jorden efteråt – så förändrar Dopplereffekten ljusets observerade våglängd. Dessa förändringar i våglängderna kan mätas upp med en väldigt känslig spektrograf som till exempel instrumentet SINFONI vid VLT. Det kan också användas för att bestämma materialets spridning i hastigheter. En sådan spridning väntas om molnet sträckts ut tillräckligt mycket längs med sin bana, och detta har också rapporterats tidigare.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titeln “Monitoring the Dusty S-Cluster Object (DSO/G2) on its Orbit towards the Galactic Center Black Hole” av M. Valencia-S. m. fl. De publiceras i tidsskriften Astrophysical Journal Letters.

Forskargruppen 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, Tjeckien), 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) och H. Bushouse (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, USA).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

Kontakter

Robert Cumming, kontaktperson för ESO:s utåtriktade verksamhet i Sverige
Onsala rymdobservatorium
Sverige
Tel: 031 772 5500
Mobil: 070 493 3114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

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
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1512 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1512sv
Namn:Sgr A*
Typ:Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SINFONI
Science data:2015ApJ...800..125V

Bilder

Det stoftiga molnet G2 passerar det supermassiva svarta hålet i mitten av Vintergatan
Det stoftiga molnet G2 passerar det supermassiva svarta hålet i mitten av Vintergatan
Det stoftiga molnet G2 passerar det supermassiva svarta hålet i mitten av Vintergatan (med etiketter)
Det stoftiga molnet G2 passerar det supermassiva svarta hålet i mitten av Vintergatan (med etiketter)

Videor

Det stoftiga molnet G2 passerar det supermassiva hålet i mitten av Vintergatan
Det stoftiga molnet G2 passerar det supermassiva hålet i mitten av Vintergatan

Se även