science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Magnetische velden dwingen een nieuw perspectief op het zwarte gat van de Melkweg

Een samengestelde afbeelding van het centrale deel van ons Melkwegstelsel, bekend als Sagittarius A. SOFIA ontdekte dat magnetische velden, weergegeven als stroomlijnen, sterk genoeg zijn om het materiaal dat rond het zwarte gat beweegt te controleren, zelfs in aanwezigheid van enorme zwaartekrachten. Krediet:NASA/SOFIA/L. trots, ESA /Herschel/Hubble Ruimtetelescoop.

Waarnemingen van Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) geven aan dat het magnetische veld nabij de kern van onze melkweg sterk genoeg is om het materiaal dat rond het zwarte gat beweegt te controleren, zelfs in de aanwezigheid van de enorme zwaartekracht van het zwarte gat.

Het onderzoek, vandaag gepresenteerd op een bijeenkomst van de American Astronomical Society, zou kunnen helpen bij het beantwoorden van al lang bestaande mysteries over waarom ons zwarte gat relatief stil is in vergelijking met andere, en waarom de vorming van nieuwe sterren in de kern van onze melkweg lager is dan verwacht.

Met behulp van zijn nieuwste infraroodinstrument om hemelstofkorrels te bestuderen, die loodrecht op magnetische veldlijnen staan, SOFIA was in staat om gedetailleerde kaarten te maken van ons galactische centrum, toont het gedrag van deze anders onzichtbare magnetische velden rond het zwarte gat.

"Er zijn nog steeds aspecten van het zwarte gat van onze melkweg die we niet alleen met zwaartekracht kunnen verklaren, " zei Joan Schmelz, directeur van de Universities Space Research Association, in Colombia, MD, en SOFIA senior wetenschappelijk adviseur. "Magnetische velden kunnen mogelijk helpen bij het oplossen van deze mysteries."

Wetenschappers hebben vaak op de zwaartekracht vertrouwd om hun resultaten te verklaren, omdat het meten van hemelse magnetische velden buitengewoon uitdagend is. Maar de gegevens van SOFIA dwingen wetenschappers nu om na te denken over hun rol. We weten dat magnetische velden in de magnetosfeer van de aarde ons beschermen tegen hoogenergetische deeltjes die van de zon komen. Ze regelen ook het plasma van de zonneatmosfeer, de corona genoemd, waar ze dramatische loops en krachtige flares creëren. SOFIA ontdekte dat het magnetische veld nabij het galactische centrum sterk genoeg kan zijn om materie te beheersen op een manier die vergelijkbaar is met de zonnecorona.

Er is meer onderzoek nodig om de rol van magnetische velden in het centrum van onze melkweg te begrijpen en hoe deze sterke krachten passen bij de zwaartekracht. Echter, deze voorlopige resultaten kunnen ons begrip van ten minste twee al lang bestaande, fundamentele vragen over stervorming en de activiteit van zwarte gaten in ons galactische centrumgebied. Ook al is er genoeg grondstof om sterren te vormen, de stervormingssnelheid is aanzienlijk lager dan verwacht. Aanvullend, ons zwarte gat is relatief stil in vergelijking met die in de centra van veel andere sterrenstelsels. Het sterke magnetische veld zou beide kunnen verklaren:het zou kunnen voorkomen dat het zwarte gat de materie opslokt die het nodig heeft om stralen te vormen en ook de geboorte van sterren onderdrukken.

Het bestuderen van magnetische velden in de verre uithoeken van de melkweg en daarbuiten vereist waarnemingen op afstand door telescopen zoals SOFIA. Vliegen op een hoogte van 45, 000 voet, boven 99% van de waterdamp van de aarde, SOFIA is in staat om een ​​uniek beeld van het infrarood universum vast te leggen, tijdens de landing na elke vlucht, zodat deze kan worden geüpgraded met de nieuwste technologie. Voor dit resultaat is SOFIA gebruikte de Airborne Wideband Camera-Plus met hoge resolutie, of HAWC+-instrument, die werd gebouwd in het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Pasadena, Californië, magnetische velden te bestuderen.

"De gegevens bieden het meest gedetailleerde beeld tot nu toe van de magnetische velden rond het centrale zwarte gat van onze melkweg, " zei David Chuss, een co-auteur van het artikel aan de Villanova University in Pennsylvania. "Het HAWC+-instrument heeft de resolutie met een factor 10 verbeterd en de gevoeligheid verhoogd, die een revolutionaire stap voorwaarts vertegenwoordigen."