Variabel emission fra Mælkevejens supermassive sorte hul

I midten af ​​vores Mælkevej ligger et supermassivt sort hul (SMBH) kaldet Sagittarius A* (SgrA*). Supermassive sorte huller findes i centrum af de fleste galakser, og når de aktivt samler gas og støv på deres omgivende varme diske og miljøer, de udstråler over det elektromagnetiske spektrum. Massen af ​​SgrA* er omkring 4 millioner solmasser, meget mindre end de milliarder af solmasse SMBH'er set i nogle galakser. Imidlertid, det er forholdsvis tæt på, kun omkring 25, 000 lysår væk, og denne nærhed giver astronomer unikke muligheder for at undersøge egenskaberne af SMBH'er.

Sag A* er blevet overvåget ved radiobølgelængder siden dens opdagelse i 1950'erne. Variabilitet blev første gang rapporteret i radioen i 1984, og efterfølgende infrarød, submillimeter, og røntgenobservationer bekræftede variabilitet og fandt, at det ofte blusser. Overvågningsprogrammer har konkluderet, at Sgr A* i gennemsnit samler materiale med en meget lav hastighed, kun et par hundrededele af en jordmasse om året. Fascinationen af ​​SgrA*s variabilitet har en praktisk diagnostisk årsag, også:Ændringer i emission er et mål for regionens dimensioner, indstillet af det tidspunkt, hvor lyset rejser hen over det. Der er målt blus, der fordobledes i styrke på mindre end 47 sekunder, for eksempel, en tid, der svarer til en afstand omtrent lige så lille som dette sorte huls grundlæggende begivenhedshorisontstørrelse (lys kan ikke undslippe fra denne grænse). Disse konklusioner er i overensstemmelse med størrelseskonklusioner foretaget med radio og nær infrarød interferometri.

CfA astronomer Steve Willner, Giovanni Fazio, Mark Gurwell, Joe Hora, og Howard Smith har studeret den infrarøde variabilitet af SgrA* med IRAC-kameraet på Spitzer, kombineret med samtidig røntgen- og submillimetervariabilitet med Chandra og Submillimeter Array. De gik for nylig sammen med kolleger for at analysere og modellere et omfattende sæt af røntgen, nær-infrarød, og submillimeterobservationer taget af flere grupper over flere årtier.

Den statistiske modellering undersøger den relative timing af flarehændelser og frekvensen og varigheden af ​​variabiliteten ved hver af de forskellige bølgelængder. Astronomerne konkluderer, at den variable emission sandsynligvis hovedsageligt stammer fra et område, der er omtrent dobbelt så stort som begivenhedshorisonten, og at den samme relaterede fysiske aktivitet ofte frembringer de mange hændelser, der ses ved forskellige bølgelængder. De kvantitative modeller indebærer også tilstedeværelsen af ​​et tæt plasma af elektroner sammen med et beskedent stærkt magnetfelt. Disse konklusioner er de første, der viser, at en simpel fysisk model kan forklare de fleste af træk ved Sgr A*'s variabilitet og korrelationerne mellem røntgenstrålen, IR, og submillimeter emission, men mange gåder er stadig tilbage, herunder oprindelsen af ​​de stærkeste infrarøde flares og årsagen til den lange tidsskala for variabilitet set i submillimeteren.