Magnetiske felter tvinger nyt perspektiv på Mælkevejens sorte hul

Observationer fra Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) indikerer, at magnetfeltet nær vores galakses kerne er stærkt nok til at kontrollere materialet, der bevæger sig rundt i det sorte hul, selv i nærvær af det sorte huls enorme gravitationskræfter.

Forskningen, præsenteret i dag på et møde i American Astronomical Society, kunne hjælpe med at besvare mangeårige mysterier om, hvorfor vores sorte hul er relativt stille sammenlignet med andre, og hvorfor dannelsen af ​​nye stjerner i vores galakses kerne er lavere end forventet.

Ved at bruge sit nyeste infrarøde instrument til at studere himmelske støvkorn, som flugter vinkelret på magnetfeltlinjer, SOFIA var i stand til at producere detaljerede kort over vores galaktiske center, viser adfærden af ​​disse ellers usynlige magnetfelter omkring det sorte hul.

"Der er stadig aspekter af vores galakses sorte hul, som vi ikke kan forklare med tyngdekraften alene, " sagde Joan Schmelz, direktør for Universities Space Research Association, i Columbia, MD, og SOFIA senior videnskabsrådgiver. "Magnetiske felter kan muligvis hjælpe med at løse disse mysterier."

Forskere har ofte stolet på tyngdekraften for at forklare deres resultater, fordi måling af himmelske magnetfelter er ekstremt udfordrende. Men dataene fra SOFIA tvinger nu videnskabsmænd til at overveje deres rolle. Vi ved, at magnetiske felter i Jordens magnetosfære beskytter os mod højenergipartikler, der kommer fra Solen. De styrer også plasmaet i solatmosfæren, kaldet corona, hvor de skaber dramatiske loops og kraftige flares. SOFIA fandt ud af, at magnetfeltet nær det galaktiske centrum kan være stærkt nok til at kontrollere stof på en måde, der ligner solkoronaen.

Mere forskning er nødvendig for at forstå magnetfelters rolle i centrum af vores galakse, og hvordan disse stærke kræfter passer ind i tyngdekraften. Imidlertid, disse foreløbige resultater kan forbedre vores forståelse af mindst to langvarige, grundlæggende spørgsmål om stjernedannelse og sorte huls aktivitet i vores galaktiske centerregion. Selvom der er masser af råmateriale til at danne stjerner, stjernedannelseshastigheden er væsentligt lavere end forventet. Derudover vores sorte hul er relativt stille sammenlignet med dem i centrum af mange andre galakser. Det stærke magnetfelt kunne forklare begge dele - det kunne forhindre det sorte hul i at sluge det stof, det har brug for til at danne jetfly og også undertrykke fødslen af ​​stjerner.

At studere magnetiske felter i galaksens fjerne rækker og videre kræver fjernobservationer med teleskoper som SOFIA. Flyver i en højde af 45, 000 fod, over 99% af jordens vanddamp, SOFIA er i stand til at fange et unikt billede af det infrarøde univers, mens den lander efter hver flyvning, så den kan opgraderes med den nyeste teknologi. For dette resultat, SOFIA brugte det højopløselige Airborne Wideband Camera-Plus, eller HAWC+ instrument, som blev bygget ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, at studere magnetiske felter.

"Dataene giver det mest detaljerede blik endnu på de magnetiske felter, der omgiver vores galakses centrale sorte hul, " sagde David Chuss, en medforfatter til papiret ved Villanova University i Pennsylvania. "HAWC+ instrumentet har forbedret opløsningen med en faktor 10 og øget følsomheden, som repræsenterer et revolutionært skridt fremad."