Kujutise krediit: ESO
Täites astronoomide vana unistust, on ESO Paranali observatooriumi (Tšiili) väga suure teleskoobiinterferomeetriga (VLTI) tehtud vaatlused võimaldanud saada selge pildi aktiivse galaktika keskel asuva musta augu vahetust ümbrusest. . Uued tulemused käsitlevad spiraalgalaktikat NGC 1068, mis asub umbes 50 miljoni valgusaasta kaugusel.
Need näitavad suhteliselt sooja (umbes 50 ° C) tolmu konfiguratsiooni, mille mõõtmed on 11 valgusaastat ja paksused 7 valgusaastat, sisemise kuuma piirkonnaga (500 ° C), laiusega umbes 2 valgusaastat.
Need kujutise- ja spektraalvaatlused kinnitavad praegust teooriat, mille kohaselt aktiivsete galaktikate keskpunktides olevad mustad augud on paksu sõõrikujulises gaasi ja tolmu struktuuris, mida nimetatakse “tooruseks”.
Selle rajajoonelise uuringu jaoks, mis oli esimene omalaadne ekstragalaktiline objekt pika baasväärtusega infrapunainterferomeetria abil, kasutas rahvusvaheline astronoomide meeskond [2] VLTI laboris uut MIDI instrumenti. See kavandati ja ehitati Saksa, Hollandi ja Prantsuse uurimisinstituutide koostöös [3].
Kombineerides kahe 8,2-m VLT-teleskoobi valgust kahe vaatlustsükli jooksul vastavalt juunis ja novembris 2003, saavutati maksimaalne eraldusvõime 0,013 kaaresekundit, mis vastab umbes 3 valgusaastale NGC 1068 kaugusel. saadi selle galaktika keskne piirkond, mis näitab, et kuumutatud tolm on tõenäoliselt alumiinium-silikaadi koostisega.
Uued tulemused avaldatakse uurimistöös, mis ilmus 6. mail 2004 rahvusvahelise uurimisajakirja Nature väljaandes.
NGC 1068 - tüüpiline aktiivne galaktika
Aktiivsed galaktikad on taeva kõige silmapaistvamate objektide hulgas. Nende kompaktsed tuumad (AGN = Aktiivsed galaktikatuumad) on nii helendavad, et nad võivad kogu galaktikat ületada; Kvaasarid on selle nähtuse äärmuslikud juhtumid. Nendel kosmilistel objektidel on kogu elektromagnetilise spektri kohta palju huvitavaid vaatlusomadusi, alates raadiosidest kuni röntgenkiirguse kiirguseni.
Nüüd on palju tõendeid selle kohta, et nende tegevuste peamine elektrijaam pärineb ülimassiivsetest mustadest aukudest, mille mass on kuni tuhandeid miljoneid kordi suurem kui meie Päikese mass, vt. nt ESO PR 04/01. Linnutee galaktikas on vaid umbes 3 miljonit päikese massi, vt. ESO PR 17/02. Arvatakse, et must auk toidetakse seda ümbritsevast tihedalt haavatud gaasi ja tolmu kogumiskettast. Materjal, mis langeb selliste mustade aukude poole, surutakse kokku ja kuumutatakse tohutute temperatuurideni. See kuum gaas kiirgab tohutul hulgal valgust, põhjustades aktiivse galaktika tuuma nii eredalt särama.
NGC 1068 (tuntud ka kui Messier 77) on helgeimate ja läheduses asuvate aktiivsete galaktikate hulgas. Ligikaudu 50 miljoni valgusaasta kaugusel asuvas Cetuse tähtkujus (Vaal) näeb see välja üsna tavaline, piiratud spiraalgalaktika. Selle galaktika tuum on aga väga helendav mitte ainult optilises, vaid ka ultraviolett- ja röntgenvalguses. NGC 1068 tuumaaktiivsuse arvestamiseks on vajalik must auk, mille mass võrdub umbes 100 miljonit korda meie Päikese massiga.
VLTI tähelepanekud
Öösel 14. – 16. Juunil 2003 viis Euroopa astronoomide meeskond [2] läbi esimese vaatlusseeria, et kontrollida äsja paigaldatud MIDI-seadme teaduslikku potentsiaali VLTI-l. Samuti uurisid nad aktiivset galaktikat NGC 1068. Juba esimesel katsel oli võimalik näha detaile selle objekti keskpunkti lähedal, vrd. ESO PR 17/03.
MIDI on tundlik valguse suhtes, mille lainepikkus on 10 um lähedal, st keskmise infrapuna spektripiirkonnas (termiline infrapuna). Kuni 200 m kaugusele kaasaaitavate teleskoopide („lähtejoonte”) vahel on MIDI maksimaalne nurklihe (pildi teravus) umbes 0,01 kaaresekundit. Sama oluline on see, et kahe MMS-i 8,2-m pikkuse VLT-teleskoobi valguskiirte kombineerimine võimaldab MIDI-l esimest korda teostada suhteliselt nõrkade objektide infrapunainterferomeetriat väljaspool meie endi galaktikat, Linnuteed.
Tänu suurele tundlikkusele soojuskiirguse suhtes sobib MIDI ideaalselt materjalide uurimiseks väga varjatud piirkondades keskse musta augu lähedal ning seda soojendab ultraviolett- ja optiline kiirgus. Tolmuterade neeldunud energiat kiirgatakse seejärel pikema lainepikkusega termilise infrapuna spektripiirkonnas vahemikus 5 kuni 100 um.
Keskne piirkond NGC 1068-s
Täiendavad interferomeetrilised vaatlused kindlustati 2003. aasta novembris lähtejoonel 42 m. Pärast kõigi andmete hoolikat analüüsi on saavutatud ruumiline eraldusvõime (pildi teravus) ja detailsed spektrid võimaldanud astronoomidel uurida NGC 1068 keskpiirkonna struktuuri.
Need tuvastavad sisemise, suhteliselt “kuuma” tolmupilve, mis on kuumutatud temperatuurini umbes 500 ° C ja mille läbimõõt on võrdne või väiksem kui saavutatud pildi teravus, st umbes 3 valgusaastat. Seda ümbritseb jahedam, tolmune piirkond, mille temperatuur on umbes 50 ° C, mõõtmetega 11 valgusaastat ja paksus umbes 7 valgusaastat. Tõenäoliselt on see ennustatud keskne, kettakujuline pilv, mis pöörleb ümber musta augu.
Vaadeldava struktuuri võrdluspaksus (paksus on ~ 65% läbimõõdust) on eriti oluline, kuna see võib püsida stabiilsena ainult siis, kui sellele rakendatakse pidevat liikumisenergia (“kineetilist”) energiat. Ükski aktiivsete galaktikate keskpiirkondade praegustest mudelitest ei paku sellele veenvat seletust.
MIDI-spektrid, mis katavad lainepikkuste intervalli 8–13,5 um, pakuvad teavet ka tolmuosakeste võimaliku koostise kohta. Kõige tõenäolisem koostisosa on kaltsiumalumiiniumsilikaat (Ca2Al2SiO7) - kõrge temperatuuriga liik, mida leidub ka mõnede üligigaansete tähtede väliskeskkonnas. Need pilootvaatlused ei saa siiski lõplikult välistada muud tüüpi olivitolmu.
Algne allikas: ESO pressiteade
