Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) を使用して、天文学者は射手座 A* を周回する「ホット スポット」の兆候を発見しました。これは、私たちの銀河の中心にあるブラック ホールです。 この発見は、超大質量ブラック ホールの謎めいたダイナミックな環境をよりよく理解するのに役立ちます。
「私たちは、ガスの熱い泡が勢いよく飛び回っているのを見ていると思います。 射手座A * 惑星水星の軌道に似た大きさの軌道を周回しますが、約 70 分で 30 周します。 これには、光速の約 XNUMX% の驚異的な速度が必要です!」 Astronomy & Astrophysics に本日発表された研究を率いた、ドイツのボンにあるマックス プランク電波天文学研究所の Maciek Wielgus 氏は述べています。
この観測は、イベント ホライズン テレスコープ (EHT) コラボレーションによるブラック ホールの画像化キャンペーン中に、チリ アンデスのアルマ望遠鏡 (欧州南天天文台 (ESO) が共同所有する電波望遠鏡) で行われました。 2017 年 XNUMX 月、EHT は世界中の XNUMX つの既存の電波望遠鏡をリンクしました。 ALMA、結果として 最近公開された射手座 A* の史上初の画像. EHT データを調整するために、EHT コラボレーションのメンバーである Wielgus と彼の同僚は、射手座 A の EHT 観測と同時に記録された ALMA データを使用しました。アルマのみの測定。
偶然にも、観測のいくつかは、バーストまたはフレアの直後に行われました。 X線 エネルギーは、NASA のチャンドラ宇宙望遠鏡によって発見された私たちの銀河の中心から放出されました。 この種のフレアは、以前に X 線望遠鏡や赤外線望遠鏡で観測されていましたが、いわゆる「ホット スポット」と呼ばれる高温の気泡に関連していると考えられています。 ブラックホール.
「本当に新しくて興味深いのは、そのようなフレアはこれまで、射手座 A* の X 線および赤外線観測でのみ明確に存在していたことです。 ここで初めて、軌道上のホット スポットが電波観測にも存在するという非常に強力な兆候が見られます。」 ポーランドのニコラウス・コペルニクス天文センターとブラックホール・イニシアチブにも所属するWielgus氏は、次のように述べています。 ハーバード大学、 米国。
「おそらく、赤外線波長で検出されたこれらのホット スポットは、同じ物理現象の表れです。赤外線を放出するホット スポットが冷えると、アルマ望遠鏡や EHT で観測されたもののように、より長い波長で見えるようになります。」 オランダのラドバウド大学の博士課程の学生で、この研究にも参加した Jesse Vos を追加します。
フレアは、射手座 A* の非常に近くを周回する非常に高温のガスの磁気相互作用に起因すると長い間考えられてきましたが、新しい発見はこの考えを支持しています。 「現在、これらのフレアの磁気的起源の強力な証拠を見つけており、私たちの観察はプロセスの幾何学についての手がかりを与えてくれます. 新しいデータは、これらの出来事の理論的解釈を構築するのに非常に役立ちます。」 ラドバウド大学の共著者モニカ・モシブロツカは言います。
アルマ望遠鏡により、天文学者は射手座 A からの偏光電波放射を研究できます, ブラックホールの磁場を明らかにするために使用できます。 チームはこれらの観察結果を理論モデルと一緒に使用して、射手座 A の周囲の磁場を含む、ホット スポットの形成とそれが埋め込まれている環境についてさらに学びました。 磁場 天文学者が私たちのブラック ホールとその周辺の性質を明らかにするのに役立ちます。
観測は、いくつかを確認します ESO の超大型望遠鏡 (VLT) で GRAVITY 装置によって行われた以前の発見、赤外線で観測します。 GRAVITY と ALMA の両方のデータは、フレアがブラック ホールの周りを光速の約 30% の速度で時計回りに渦巻くガスの塊から発生したことを示唆しており、ホット スポットの軌道はほぼ正面を向いています。 .
「将来的には、GRAVITY と ALMA の両方で調整された多波長観測を使用して、周波数を超えてホット スポットを追跡できるようになるはずです。このような試みの成功は、地球を理解するための真のマイルストーンになるでしょう。 物理学 銀河中心部のフレアの この研究の共著者であるスペインのバレンシア大学の Ivan Marti-Vidal は言います。
チームはまた、EHT を使用して軌道を回るガスの塊を直接観察し、ブラック ホールにさらに近づいて調査し、それについてより多くのことを学べることを望んでいます。 「いつの日か、射手座 A* で何が起こっているかを『知っている』と安心して言える日が来ることを願っています」と Wielgus 氏は結論付けています。
Journal Reference
- M. Wielgus、M. Moscibrodzka、J. Vos、Z. Gelles、I. Martí-Vidal、J. Farah、N. Marchili、C. Goddi、および H. Messias。 射手座 A* 付近の軌道運動 – 偏光度 ALMA 観測からの制約。 天文学と天体物理学。 DOI： 10.1051 / 0004-6361 / 202244493
