Hubble'i kosmoseteleskoop on nagu vana koer, kes õpetab astronoomilisele kogukonnale pidevalt uusi trikke. Ligi kolmekümne tegutsemisaasta jooksul on see paljastanud olulisi andmeid Universumi laienemise, selle vanuse, Linnutee, supermassiivsete mustade aukude (SMBH), muude tähesüsteemide ja eksoplaneetide ning Päikesesüsteemi planeetide kohta .
Viimati tegi Hubble'i kasutav rahvusvaheline teadlaste meeskond avastuse, mis polnud mitte ainult põnev, vaid ka täiesti ootamatu. Spiraalgalaktika NGC 3147 südames märkasid nad keerduvat õhukest gaasiketast, mis oli ebatäpselt lähedal tagaavale, mis on umbes 250 miljonit Päikese massi. Leiu oli täielik üllatus, kuna musta auku peeti liiga väikeseks, et selle ümber selline struktuur oleks.
Ligikaudu 130 miljoni valgusaasta kaugusel Maast paiknev NGC 3147 on spiraalgalaktika, mille keskmes on suhteliselt väike SMBH. Asjad
Nagu Stefano Bianchi - teadlane ülikoolist
See on intrigeeriv pilk kettale, mis asub musta augu lähedal, nii lähedal, et kiiruse ja gravitatsioonilise tõmbe intensiivsus mõjutavad valguse footonite väljanägemist. Me ei saa andmetest aru, kui pole lisatud relatiivsusteooriaid. ”
Väiksemates galaktikates, näiteks NGC 3147, ei pea nende SMBH-de regulaarseks toitmiseks olema piisavalt gravitatsiooniliselt hõivatud materjali - muutes need "alatoidetud mustadeks aukudeks". Sellisena võib nende tarbitav väike kogus sissetungivat materjali suuresti paisuda ja moodustada sõõrikujulisi torusid, selle asemel et õhukeseks kettaks laduda.
Seetõttu oli üsna üllatav näha ketast, mis ümbritseb NGC 3147 musta auku, mis sarnaneb võimsamatega, mida leidub eriti aktiivsete galaktikate keskpunktis palju suuremate SMBH-de ümber. Nagu Ari Laor Technioni-Iisraeli tehnoloogiainstituudist selgitas:
„Arvasime, et see on parim kandidaat kinnitamaks, et teatud heleduste korral pole akrüülketast enam olemas. See, mida nägime, oli midagi täiesti ootamatut. Leidsime liikumisel oleva gaasi tootvaid omadusi, mida saame seletada ainult sellega, et neid toodetakse materjaliga, mis pöörleb õhukese kettaga väga lähedal mustale augule. ”
Need tähelepanekud olid eriti üllatavad, kuna uurimisrühm valis algselt NGC 3147, et kinnitada galaktikate aktsepteeritud mudeleid. Need mudelid ennustavad, et gaasi kinnijäämisel SMBH gravitatsioonitõmbe abil tekivad akretsioonkettad. Kui kettad saavad musta augu pöörlemiskiirusest kiirust, hakkavad nad kiirgama intensiivset valgust, tekitades ereda tuuma, mida nimetatakse kvaasariks.
Kui kettasse tõmmatakse vähem materjali, hakkab see aga lagunema ja muutub nõrgemaks. Kui meeskond vaatas pilti NGC 3147, ootasid nad madalama helendusega aktiivse galaktika nägemist alatoidetud musta auguga. Nagu Bianchi selgitas:
„Tüüpi ketas, mida me näeme, on vähendatud kvaasar, mida me ei lootnud eksisteerivat. See on sama tüüpi ketas, mida näeme objektides, mis on 1000 või isegi 100 000 korda heledamad. Praeguste gaaside dünaamika mudelite prognoosid väga nõrkades aktiivsetes galaktikates ebaõnnestusid. "
Nagu märgitud, kuna ketas on nii sügavalt musta augu intensiivsesse gravitatsiooniväljasse sisse põimitud, on gaasiketast tulevat valgust muudetud vastavalt Einsteini üldrelatiivsusteooriale. See teooria kirjeldab, kuidas ruumi-aja kumerust gravitatsioonivälja juuresolekul muudetakse, mis võib mõjutada isegi valguse käitumist (mida kirjeldab Einsteini erilise relatiivsusteooria teooria).
Tuginedes vaatlustele Hubble'i kosmoseteleskoobi kujutise spektrograafiga (STIS), tegi meeskond kindlaks, et ketta materjal liikus valguse kiirusel rohkem kui 10%. Nendel äärmuslikel kiirustel tundus ketta materjal helenduvat, kui see liikus ühel küljel Maa poole ja tuhmus teiselt poolt kiirustades (efekt, mida tuntakse relativistliku kiirgusena).
Hubble'i tähelepanekud näitasid ka, et gaas on musta augu gravitatsioonikaevu nii sulandunud, et valguse lainepikkus venitatakse, muutes selle punasemaks. Tänu STIS-i teravale eraldusvõimele suutis meeskond isoleerida musta augu piirkonnast tuleva nõrga tule ja blokeerida saastava valguse. Nagu ütles Chiaberge:
„Ilma Hubbleta poleks me seda näinud, sest musta augu piirkonnas on madal heledus. Tähtede heledus galaktikas varjutab tuumas kõike. Nii et kui te seda maapinnast vaatlete, domineerib teil tähtede heledus, mis uputab tuuma nõrga emissiooni. ”
Meeskond loodab seda viimast avastust kasutada, kasutades Hubble'i jahti sarnaste kompaktsete ketaste jahtimiseks vähese heledusega mustade aukude ümber. Kui see õnnestub, pakuvad saadud avastused astronoomidele täiendavaid võimalusi suhtelisuse nägemiseks tegevuses.
Uuring, mis kirjeldab meeskonna tähelepanekuid, ilmus hiljuti ajakirjas Kuningliku Astronoomiaühingu igakuised teated.
