Mest detaljerede observationer af materiale, der kredser tæt på et sort hul

ESO's udsøgt følsomme GRAVITY-instrument har tilføjet yderligere beviser til den mangeårige antagelse om, at et supermassivt sort hul lurer i midten af ​​Mælkevejen. Nye observationer viser klumper af gas, der hvirvler rundt med omkring 30% af lysets hastighed på en cirkulær bane lige uden for dens begivenhedshorisont - første gang materiale er blevet observeret i kredsløb tæt på punktet uden retur, og de mest detaljerede observationer endnu af materiale, der kredser dette tæt på et sort hul.

ESO's GRAVITY instrument på Very Large Telescope (VLT) interferometer er blevet brugt af forskere fra et konsortium af europæiske institutioner, herunder ESO, at observere blusser af infrarød stråling, der kommer fra akkretionsskiven omkring Skytten A*, den massive genstand i hjertet af Mælkevejen. De observerede blusser giver længe ventet bekræftelse på, at objektet i midten af ​​vores galakse er, som man længe har antaget, et supermassivt sort hul. Blusserne stammer fra materiale, der kredser meget tæt på det sorte huls begivenhedshorisont - hvilket gør disse til de mest detaljerede observationer endnu af materiale, der kredser så tæt på et sort hul.

Mens nogle ting har betydning for tilvækningsskiven - gasbæltet, der kredser Skytten A* ved relativistiske hastigheder - kan gå i kredsløb om det sorte hul sikkert, alt, der kommer for tæt på, er dømt til at blive trukket ud over begivenhedshorisonten. Det nærmeste punkt til et sort hul, som materiale kan kredse uden at blive uimodståeligt trukket indad af den enorme masse, er kendt som den inderste stabile bane, og det er herfra, at de observerede blusser stammer.

"Det er forbløffende at faktisk være vidne til materiale, der kredser om et massivt sort hul ved 30% af lysets hastighed, "undrede Oliver Pfuhl, en videnskabsmand ved MPE. "GRAVITYs enorme følsomhed har givet os mulighed for at observere tiltrædelsesprocesserne i realtid i hidtil uset detalje."

Disse målinger var kun mulige takket være internationalt samarbejde og state-of-the-art instrumentering. GRAVITY-instrumentet, der gjorde dette arbejde muligt, kombinerer lyset fra fire teleskoper fra ESO's VLT for at skabe et virtuelt superteleskop, der er 130 meter i diameter, og er allerede blevet brugt til at undersøge skytten A *'s art.

Tidligere i år, GRAVITY og SINFONI, et andet instrument på VLT, tillod det samme hold nøjagtigt at måle den tætte fly-by af stjernen S2, da den passerede gennem det ekstreme tyngdefelt nær Skytten A*, og for første gang afsløret virkningerne forudsagt af Einsteins generelle relativitet i et så ekstremt miljø. Under S2s tætte fly-by, stærk infrarød emission blev også observeret.

"Vi overvåger S2 nøje, og selvfølgelig holder vi altid øje med Skytten A*, "forklarede Pfuhl." Under vores observationer, vi var så heldige at bemærke tre lyse blus fra omkring det sorte hul - det var et heldigt tilfælde! "

Denne emission, fra meget energiske elektroner meget tæt på det sorte hul, var synlig som tre fremtrædende lyse blus, og matcher nøjagtigt teoretiske forudsigelser for hot spots, der kredser tæt på et sort hul på fire millioner solmasser. Blusserne menes at stamme fra magnetiske interaktioner i den meget varme gas, der kredser meget tæt på Skytten A*.

Reinhard Genzel, fra Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) i Garching, Tyskland, der ledede undersøgelsen, forklarede:"Dette var altid et af vores drømmeprojekter, men vi turde ikke håbe, at det ville blive muligt så hurtigt." Med henvisning til den mangeårige antagelse om, at Skytten A* er et supermassivt sort hul, Genzel konkluderede, at "resultatet er en rungende bekræftelse af det massive paradoks for sorte huller."