Kreditna slika: ESO
Ispunjavanje starog sna astronoma, promatranja s vrlo velikim teleskopskim interferometrom (VLTI) u Opservatoriju ESO Paranal (Čile) omogućila su dobivanje jasne slike neposrednog okruženja crne rupe u središtu aktivne galaksije , Novi se rezultati tiču spiralne galaksije NGC 1068, smještene na udaljenosti od oko 50 milijuna svjetlosnih godina.
Oni pokazuju konfiguraciju relativno tople prašine (oko 50 ° C) koja mjeri 11 svjetlosnih godina i 7 svjetlosnih godina, s unutarnjom, toplijom zonom (500 ° C), širokom oko 2 svjetlosne godine.
Ova slikovna i spektralna promatranja potvrđuju trenutnu teoriju da su crne rupe u središtima aktivnih galaksija zaogrnute debelom strukturom plina i prašine u obliku krofni koja se naziva "torus".
Za ovu slijedu studiju, prvi te vrste ekstragalaktički objekt pomoću infracrvene interferometrije dugotrajne linije, međunarodni tim astronoma [2] koristio je novi instrument MIDI u laboratoriji VLTI. Dizajniran je i izveden u suradnji njemačkih, nizozemskih i francuskih istraživačkih instituta [3].
Kombinirajući svjetlost s dva 8,2-metarska teleskopa VLT tijekom dva promatranja u lipnju, odnosno studenom 2003., postignuta je maksimalna razlučivost od 0,013 arcsec, što odgovara oko 3 svjetlosne godine na udaljenosti od NGC 1068. Infracrveni spektar Dobijene su središnje regije ove galaksije koje ukazuju na to da je zagrijana prašina vjerojatno alumino-silikatnog sastava.
Novi rezultati objavljeni su u znanstvenom radu koji je objavljen u 6. svibnja 2004., u broju međunarodnog istraživačkog časopisa Nature.
NGC 1068 - tipična aktivna galaksija
Aktivne galaksije su među najspektakularnijim objektima na nebu. Njihove kompaktne jezgre (AGN = Active Galaxy Nuclei) su toliko blistave da mogu zasjeniti cijelu galaksiju; "Kvazari" su ekstremni slučajevi ove pojave. Ovi kozmički objekti pokazuju brojne zanimljive promatračke karakteristike u čitavom elektromagnetskom spektru, u rasponu od radio do emisije rendgenskih zraka.
Sada postoji mnogo dokaza da krajnja elektrana ovih aktivnosti potiče u supermasivim crnim rupama s masama do tisućama milijuna puta većim od mase našeg Sunca, usp. npr. ESO PR 04/01. Ona u galaksiji Mliječni put ima samo oko 3 milijuna solarnih masa, usp. ESO PR 17/02. Smatra se da se crna rupa napaja iz čvrsto namotanog disk za obradu plina i prašine koji ju okružuju. Materijal koji pada prema takvim crnim rupama komprimirat će se i zagrijavati do nevjerojatnih temperatura. Taj vrući plin zrači ogromnu količinu svjetlosti, zbog čega aktivno jezgro galaksije sjaji tako sjajno.
NGC 1068 (poznat i kao Messier 77) jedna je od najsjajnijih i aktivnih galaksija u blizini. Smješten u zviježđu Cetus (The Whale) na udaljenosti od oko 50 milijuna svjetlosnih godina, izgleda kao prilično normalna, zabranjena spiralna galaksija. Jezgra ove galaksije, međutim, vrlo je blistava, ne samo u optičkoj, već i u ultraljubičastoj i rendgenskoj svjetlosti. Crna rupa čija je masa jednaka oko 100 milijuna puta većoj od mase našeg Sunca potrebna je za obradu nuklearne aktivnosti u NGC 1068.
Opažanja VLTI
U noći s 14. na 16. lipnja 2003., tim europskih astronoma [2] izveo je prvi niz promatranja kako bi potvrdio znanstveni potencijal novoinstaliranog MIDI instrumenta na VLTI. Proučavali su i aktivnu galaksiju NGC 1068. Već u ovom prvom pokušaju bilo je moguće vidjeti detalje u blizini središta ovog objekta, usp. ESO PR 17/03.
MIDI je osjetljiv na svjetlost valne duljine blizu 10 m, tj. U srednjem infracrvenom spektralnom području ("termički infracrveni"). Sa udaljenostima između teleskopa koji doprinose ("osnovne linije") do 200 m, MIDI može dostići maksimalnu kutnu rezoluciju (oštrinu slike) od oko 0,01 luk. Jednako je važno, kombinirajući svjetlosne zrake s dva 8,2-metarska VLT jedinica teleskopa, MIDI sada omogućuje, po prvi put, provođenje infracrvene interferometrije razmjerno slabih objekata izvan naše galaksije, Mliječnog puta.
Sa svojom visokom osjetljivošću na toplinsko zračenje, MIDI je idealno za proučavanje materijala u visoko zaklonjenim područjima u blizini središnje crne rupe i zagrijavan ultraljubičastim i optičkim zračenjem. Energija koju apsorbiraju zrnca prašine ponovno se zrači duljim valnim duljinama u termalnom infracrvenom spektralnom području između 5 i 100 m.
Središnja regija u NGC 1068
Dodatna interferometrijska opažanja osigurana su u studenom 2003. godine, na početnoj crti od 42 m. Nakon pažljive analize svih podataka, postignuta prostorna rezolucija (oštrina slike) i detaljni spektri omogućili su astronomima da prouče strukturu središnje regije NGC 1068.
Otkrivaju prisutnost unutarnjeg, usporedno "vrućeg" oblaka prašine, zagrijanog do oko 500 ° C i promjera jednakog ili manjeg od postignute oštrine slike, tj. Oko 3 svjetlosne godine. Okružen je hladnijim, prašnjavim područjem, s temperaturom od oko 50 ° C, koja iznosi 11 svjetlosnih godina i debljina je oko 7 svjetlosnih godina. To je najvjerojatnije predviđeni središnji oblak u obliku diska koji se okreće oko crne rupe.
Uporedna debljina promatrane strukture (debljina je promjera ~ 65%) je od posebne važnosti u tome što ona može ostati stabilna samo ako je izložena kontinuiranom ubrizgavanju (kinetičke) energije. Međutim, niti jedan od trenutnih modela središnjih područja u aktivnim galaksijama ne pruža uvjerljivo objašnjenje ovoga.
MIDI spektri, koji pokrivaju interval valne duljine od 8 do 13,5 mm, također pružaju informacije o mogućem sastavu zrna prašine. Najvjerojatniji sastojak je kalcijev aluminij-silikat (Ca2Al2SiO7), vrsta visoke temperature koja se nalazi i u vanjskim atmosferama nekih super-divovskih zvijezda. Ipak, ova pilot promatranja ne mogu u potpunosti isključiti ostale vrste ne-olivine prašine.
Izvorni izvor: ESO News Release
