באמצעות מערך Atacama Large Millimeter/submillimeter (ALMA), אסטרונומים הבחינו בסימנים של 'נקודה חמה' המקיפה את מזל קשת A*, החור השחור במרכז הגלקסיה שלנו. הממצא עוזר לנו להבין טוב יותר את הסביבה האניגמטית והדינמית של החור השחור הסופר-מאסיבי שלנו.
"אנחנו חושבים שאנחנו מסתכלים על בועה חמה של גז שמסתובבת מסביב מזל קשת A * על מסלול דומה בגודלו לזה של כוכב הלכת מרקורי, אך יוצר לולאה מלאה תוך כ-70 דקות בלבד. זה דורש מהירות נושבת של כ-30% ממהירות האור!" אומר Maciek Wielgus ממכון מקס פלנק לאסטרונומיה רדיו בבון, גרמניה, שהוביל את המחקר שפורסם היום ב- Astronomy & Astrophysics.
התצפיות בוצעו עם ALMA בהרי האנדים הצ'יליאניים - טלסקופ רדיו בבעלות משותפת של מצפה הכוכבים הדרומי של אירופה (ESO) - במהלך קמפיין של שיתוף הפעולה של טלסקופ אופק אירועים (EHT) לצילום חורים שחורים. באפריל 2017 חיבר ה-EHT שמונה טלסקופי רדיו קיימים ברחבי העולם, כולל עלמא, וכתוצאה מכך לאחרונה שוחררה תמונה ראשונה אי פעם של מזל קשת A*. כדי לכייל את נתוני ה-EHT, ויילגוס ועמיתיו, החברים ב-EHT Collaboration, השתמשו בנתוני ALMA שנרשמו בו-זמנית עם תצפיות ה-EHT של קשת A. להפתעת הצוות, היו עוד רמזים לאופי החור השחור החבוי ב המדידות של ALMA בלבד.
במקרה, חלק מהתצפיות נעשו זמן קצר לאחר התפרצות או התלקחות של קרני רנטגן אנרגיה נפלטה ממרכז הגלקסיה שלנו, שזוהתה על ידי טלסקופ החלל צ'אנדרה של נאס"א. סוגים אלה של התלקחויות, שנצפו בעבר בטלסקופים של קרני רנטגן ואינפרא אדום, נחשבים קשורים למה שמכונה 'נקודות חמות', בועות גז חמות שמסתובבות מהר מאוד וקרובות ל- חור שחור.
"מה שבאמת חדש ומעניין הוא שהתלקחויות כאלה היו נוכחות עד כה רק בתצפיות בקרני רנטגן ואינפרא אדום של קשת A*. כאן אנו רואים לראשונה אינדיקציה חזקה מאוד לכך שנקודות חמות במסלול קיימות גם בתצפיות רדיו". אומר וילגוס, המזוהה גם עם המרכז האסטרונומי של ניקולאוס קופרניקוס, פולין ויוזמת החור השחור ב- אוניברסיטת הרווארד, ארה"ב.
"אולי הנקודות החמות הללו שזוהו באורכי גל אינפרא אדום הן ביטוי של אותה תופעה פיזיקלית: כאשר נקודות חמות פולטות אינפרא אדום מתקררות, הן הופכות גלויות באורכי גל ארוכים יותר, כמו אלו שנצפו על ידי ALMA ו-EHT." מוסיף ג'סי ווס, סטודנט לדוקטורט באוניברסיטת Radboud, הולנד, שהיה מעורב אף הוא במחקר זה.
זמן רב חשבו שההתלקחויות מקורן באינטראקציות מגנטיות בגז החם מאוד הסובב קרוב מאוד לקשת A*, והממצאים החדשים תומכים ברעיון זה. "עכשיו אנחנו מוצאים עדויות חזקות למקור מגנטי של התלקחויות אלה והתצפיות שלנו נותנות לנו רמז לגבי הגיאומטריה של התהליך. הנתונים החדשים מועילים ביותר לבניית פרשנות תיאורטית של אירועים אלו", אומרת המחברת המשותפת מוניקה מושצ'יברודצ'קה מאוניברסיטת רדבוד.
ALMA מאפשרת לאסטרונומים לחקור פליטת רדיו מקוטבת מקשת A, אשר ניתן להשתמש בו כדי לחשוף את השדה המגנטי של החור השחור. הצוות השתמש בתצפיות אלה יחד עם מודלים תיאורטיים כדי ללמוד יותר על היווצרות הנקודה החמה והסביבה שבה היא מוטבעת, כולל השדה המגנטי סביב קשת A. המחקר שלהם מספק אילוצים חזקים יותר על הצורה של זה השדה המגנטי מאשר תצפיות קודמות, עוזר לאסטרונומים לחשוף את הטבע של החור השחור שלנו וסביבתו.
התצפיות מאשרות חלק מהדברים תגליות קודמות שנעשו על ידי מכשיר ה-GRAVITY ב-Very Large Telescope של ESO (VLT), המתבונן באינפרא אדום. הנתונים של GRAVITY ו-ALMA מצביעים על כך שההתלקחות מקורה בגוש גז שמתערבל סביב החור השחור בכ-30% ממהירות האור בכיוון השעון בשמיים, כאשר מסלול הנקודה החמה הוא כמעט מול הפנים. .
"בעתיד אנחנו אמורים להיות מסוגלים לעקוב אחר נקודות חמות על פני תדרים באמצעות תצפיות מרובי-גל מתואמות עם GRAVITY וגם עם ALMA - ההצלחה של מאמץ כזה תהיה אבן דרך אמיתית להבנתנו את פיסיקה של התלקחויות במרכז הגלקטי", אומר איבן מרטי-וידאל מאוניברסיטת ולנסיה בספרד, מחבר שותף של המחקר.
הצוות גם מקווה להיות מסוגל לצפות ישירות בגושי הגז המקיפים עם ה-EHT, לחקור יותר ויותר את החור השחור וללמוד עליו יותר. "אני מקווה שיום אחד יהיה לנו נוח לומר שאנחנו 'יודעים' מה קורה במזל קשת A*", מסכם ווילגוס.
כתב עת
- M. Wielgus, M. Moscibrodzka, J. Vos, Z. Gelles, I. Martí-Vidal, J. Farah, N. Marchili, C. Goddi, and H. Messias. תנועת מסלול ליד קשת A* - אילוצים מתצפיות ALMA פולארימטריות. אסטרונומיה ואסטרופיזיקה. DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202244493
