science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Magnetisch veld spoort gas en stof op dat rond superzwaar zwart gat wervelt

De kleurenschaal in de afbeelding toont de hoeveelheid infrarode (warmte)straling afkomstig van warme stofdeeltjes in de filamenten en lichtgevende sterren binnen een lichtjaar van het galactische centrum. De positie van het zwarte gat is aangegeven met een asterisk. De lijnen volgen de magnetische veldrichtingen en onthullen de complexe interacties tussen de sterren en de stoffige filamenten. en de impact die zij en de zwaartekracht op hen hebben. De waarnemingen zijn gedaan met de grootste telescoop van Europa, waardoor voor het eerst details van de fijne structuur in de magnetische velden zichtbaar werden. Krediet:E. Lopez-Rodriguez / NASA Ames / Universiteit van Texas in San Antonio

Astronomen onthullen een nieuwe kaart met hoge resolutie van de magnetische veldlijnen in gas en stof die rond het superzware zwarte gat in het centrum van onze Melkweg wervelen, gepubliceerd in een nieuw artikel in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society . Het team, onder leiding van professor Pat Roche van de Universiteit van Oxford, de kaart gemaakt, dat is de eerste in zijn soort, met behulp van de CanariCam-infraroodcamera die is bevestigd aan de Gran Telescopio Canarias op het eiland La Palma.

Zwarte gaten zijn objecten met zwaartekrachtsvelden die zo sterk zijn dat zelfs licht niet aan hun greep kan ontsnappen. Het centrum van bijna elk sterrenstelsel lijkt een zwart gat te herbergen, en degene waarin we leven, De melkweg, is geen uitzondering. Sterren bewegen rond het zwarte gat met snelheden tot 30 miljoen kilometer per uur, wat aangeeft dat het een massa heeft van meer dan een miljoen keer onze zon.

Zichtbaar licht van bronnen in het centrum van de Melkweg wordt geblokkeerd door gas- en stofwolken. Infrarood licht, evenals röntgenstralen en radiogolven, gaat door dit verduisterende materiaal, dus astronomen gebruiken dit om de regio duidelijker te zien. CanariCam combineert infraroodbeeldvorming met een polariserend apparaat, die bij voorkeur licht filtert met de specifieke kenmerken die verband houden met magnetische velden.

De nieuwe kaart beslaat een gebied van ongeveer één lichtjaar aan elke kant van het superzware zwarte gat. De kaart toont de intensiteit van infrarood licht, en sporen magnetische veldlijnen binnen filamenten van warme stofkorrels en heet gas, die verschijnen als dunne lijnen die doen denken aan penseelstreken in een schilderij.

de filamenten, enkele lichtjaren lang, lijken elkaar dicht bij het zwarte gat te ontmoeten (op een punt onder het midden op de kaart), en kan aangeven waar banen van gas- en stofstromen samenkomen. Een opvallend kenmerk verbindt enkele van de helderste sterren in het centrum van de Melkweg. Ondanks de sterke wind die van deze sterren waait, de filamenten blijven op hun plaats, gebonden door het magnetische veld erin. Elders is het magnetische veld minder duidelijk uitgelijnd met de filamenten. Afhankelijk van hoe het materiaal stroomt, een deel ervan kan uiteindelijk worden opgevangen en verzwolgen door het zwarte gat.

De nieuwe waarnemingen geven astronomen meer gedetailleerde informatie over de relatie tussen de heldere sterren en de stoffige filamenten. De oorsprong van het magnetische veld in dit gebied wordt niet begrepen, maar het is waarschijnlijk dat een kleiner magnetisch veld wordt uitgerekt omdat de filamenten worden verlengd door de zwaartekracht van het zwarte gat en de sterren in het galactische centrum.

Roche roemt de nieuwe techniek en het resultaat:"Grote telescopen zoals GTC, en instrumenten zoals CanariCam, echte resultaten opleveren. We kunnen nu materiaal zien racen rond een zwart gat 25, 000 lichtjaren verwijderd, en zie daar voor het eerst magnetische velden in detail."

Het team gebruikt CanariCam om magnetische velden te onderzoeken in stoffige gebieden in onze melkweg. Ze hopen verdere waarnemingen van het Galactische Centrum te krijgen om het magnetische veld op grotere schaal te onderzoeken en hoe het zich verbindt met de wolken van gas en stof die verder weg rond het zwarte gat cirkelen op afstanden van enkele lichtjaren.