science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Gelijktijdige röntgen- en infraroodwaarnemingen van het galactische centrum

Een visualisatie van gesimuleerde affakkelactiviteit en wolken van materiaal rond het superzware zwarte gat in het galactische centrum. Astronomen die deze gebeurtenissen op röntgen- en infraroodgolflengten gelijktijdig observeren, rapporteren bewijs dat de röntgenstraling vaak tien tot twintig minuten voorafgaat aan het infrarood. consistent met één klasse van theoretische modellen. Krediet:ESO, Gfycat

Het superzware zwarte gat (SMBH) in het centrum van ons Melkwegstelsel, Boogschutter A*, verreweg het dichtst bij ons in de buurt is, slechts ongeveer 25 duizend lichtjaar verwijderd. Hoewel lang niet zo actief of lichtgevend als andere SMBH's, zijn relatieve nabijheid biedt astronomen een unieke kans om te onderzoeken wat er dichtbij de "rand" van een zwart gat gebeurt. Bewaakt in de radio sinds de ontdekking en meer recentelijk in het infrarood en de röntgenstraling, Sgr A* lijkt materiaal met een zeer lage snelheid aan te groeien, slechts een paar honderdsten van een aardmassa per jaar. De röntgenstraling is persistent, waarschijnlijk het gevolg van de snelle bewegingen van elektronen in de hete accretiestroom die met het zwarte gat gepaard gaat. Een keer per dag zijn er ook uitbarstingen van emissie die zeer variabel zijn; ze verschijnen vaker in het infrarood dan in röntgenstralen. Sommige fakkels van submillimetergolflengten zijn ook voorlopig in verband gebracht met IR-uitbarstingen, hoewel hun timing lijkt te zijn vertraagd met betrekking tot infraroodgebeurtenissen. Ondanks deze intensieve observatie-inspanningen, de fysieke mechanismen die affakkelen rond deze SMBH veroorzaken, zijn nog steeds onbekend en vormen het onderwerp van intensieve theoretische modellering.

CfA-astronomen Steve Willner, Joe Hora, Giovanni Fazio, en Howard Smith voegden zich bij hun collega's bij het uitvoeren van een systematische campagne van gelijktijdige observaties van meerdere golflengten van affakkelen in SagA* met behulp van de Spitzer- en Chandra-observatoria (de Submillimeter Array werd ook in sommige van de series gebruikt). In meer dan honderd uur aan gegevens in vier jaar tijd (de langste dataset ooit verkregen), het team observeerde vier flare-gebeurtenissen in zowel röntgen als infrarood, waarbij de röntgengebeurtenis tien tot twintig minuten lijkt te leiden tot het infrarood. De correlatie tussen de waargenomen pieken impliceert dat er een fysieke verbinding tussen hen is, en het kleine verschil in timing is in overeenstemming met modellen die de uitbarstingen beschrijven als afkomstig van magnetisch aangedreven deeltjesversnelling en schokken. Exact gelijktijdige gebeurtenissen kunnen niet volledig worden uitgesloten, echter, maar de resultaten zijn niettemin inconsistent met enkele van de meer exotische modellen die betrekking hebben op de relativistische beweging van elektronen. Als toekomstige gelijktijdige waarnemingen gepland voor de zomer van 2019 ook affakkelen, ze kunnen nieuwe beperkingen opleggen aan het tijdsverloop en aan bijbehorende fysieke modellen.