Активната супермасивна црна дупка е едно од најголемите чуда на космосот. Густиот, невидлив објект, чија маса може да биде милијарди пати поголема од онаа на нашето Сонце, е опкружен со огромен вртлив диск и торус од материја што гори со светлина додека се спирала во центарот на црната дупка. Но, колку овие стануваат големи структури?
За прв пат, недвосмисленото детектирање на блиска инфрацрвена светлина ги откри периферијата на масивен акреционен диск кој опкружува супермасивна црна дупка стотици милиони пати поголема од масата на Сонцето во галаксијата наречена III Zw 002, која се наоѓа на 1,17 милијарди светлосни години далеку.
Овие откритија, предводени од астрономот Денимара Диаз дос Сантос од Националниот институт за вселенски истражувања во Бразил, открија акрециски диск на околу 52 светлосни дена од црната дупка. Ова мерење ќе обезбеди подобро разбирање за тоа како се напојуваат џиновските црни дупки.
Материјата околу црната дупка е тешко да се реконструира. И покрај нивната големина и осветленоста на материјалот што го опкружуваат, растојанието помеѓу нас и нивната галаксија значи дека тие сè уште се премали за да препознаат многу детали. Неможноста директно да ја слика материјата, светлината фатена од околната галаксија се анализира за специфични потписи кои укажуваат на присуство на акреционен диск.
Еден од овие знаци е таканаречениот двоен врв во спектарот на зрачење. Ова се случува како резултат на ротација. Емисијата е светлината што се емитува кога возбудениот атом губи енергија, оваа енергија се манифестира во форма на сјај, чија бранова должина зависи од елементот на атомот. Сега замислете го акрецискиот диск околу црната дупка како плоча на плеер. Дел од дискот се движи кон вас, другиот дел се оддалечува од вас. Делот од дискот што се движи кон нас ја турка светлината така што брановите должини се скратуваат, додека делот што се оддалечува од нас ги растегнува. Тоа значи дека зрачењето на одреден елемент се појавува на две бранови должини, создавајќи двоен врв во спектарот.
Двојни врвови околу супермасивните црни дупки биле откриени и претходно, но претходните детекции доаѓале од точка релативно блиску до црната дупка, позната како регион со тесна линија. Ова не дава многу информации за целосниот обем на акрециониот диск.
Дијаз дос Сантос и неговите колеги пронајдоа два двојни врвови - и двата од нив не беа од регионот на тесната линија, туку многу подалеку од црната дупка, во таканаречениот регион со широка линија на акрециониот диск. Ова е прво детекција на двојни врвови во регионот на широка линија и прво детекција на двојни врвови со блиску инфрацрвен инструмент. „Пронаоѓањето на вакви двојни профили за прв пат става тешки ограничувања на геометријата на регионот што инаку не може да се одреди“, вели астрофизичарот Алберто Родригез-Ардила од Националната астрофизичка лабораторија во Бразил. „И сега имаме јасни докази за процесот на хранење и внатрешната структура на активната галаксија.
Првиот двоен врв, од внатрешниот дел на регионот на широката линија, му припаѓал на водородот. Симулациите сугерираат дека тоа било 16,77 светлосни денови од црната дупка. Вториот откриен кислород беше од периферијата на регионот, приближно 18,86 светлосни денови од црната дупка. Симулациите исто така сугерираат дека регионот на широката линија се протега до радиус од 52,43 светлосни денови од црната дупка. Ова е 9,078 астрономски единици. За споредба, Плутон е оддалечен 40 АЕ од Сонцето.
Тоа изгледа огромно, и за нас е, но е во согласност со обидите да се измери големината на акреционите дискови со помош на ехото на светлината што се одбива од внатрешниот раб на торусот, големина што истражувачите ја нарекуваат „компактна“ во нивниот труд. Тимот ќе продолжи да ја набљудува галаксијата за да види дали нејзиното сегашно однесување се совпаѓа со нивните предвидувања.
Прочитајте исто така: