ALMA teleskop snimio je prve ikada slike diska za akrekciju crne rupe - "krafnu" zagrijanog plina i materije koja se vrti oko njega i koje se postupno apsorbira, navodi se u članku objavljenom u časopisu Astrophysical Journal Letters.
„Objašnjavajući različite značajke kvazara, dugo smo vjerovali da su aktivne supermasivne crne rupe okružene krošnjom poput plina i prašine. Nismo je mogli vidjeti jer je vrlo mala. Samo zahvaljujući izuzetno visokoj rezoluciji ALMA-e uspjeli smo ostvariti taj san i potvrditi da takva struktura postoji “, kaže Mastoshi Imanishi iz Japanske nacionalne astronomske opservatorije u Tokiju.
Svemirske krafne i bageli
Supermasivne crne rupe mogu se naći u središtu gotovo svake galaksije. Za razliku od crnih rupa, koje se pojavljuju kada se zvijezde urušavaju, njihova je masa nekoliko milijuna puta veća od Sunca. Oni povremeno apsorbiraju zvijezde, druga nebeska tijela i plin i izbacuju dio zarobljene materije u obliku mlazeva - snopa zagrijane plazme koji se kreću gotovo svjetlosnom brzinom.
Prema astronomima, te su emisije rezultat činjenice da crne rupe nisu u stanju apsorbirati materiju u neograničenim količinama. Postoji određena granica, koju astrofizičari nazivaju Eddingtonovom granicom: kad je dostigne, tvar se počinje nakupljati u blizini crne rupe u obliku vrućeg "krafne" - akrektorskog diska, gdje se čestice trljaju jedna o drugu, zagrijavaju do ultra visoke temperature i izbacuju se u prostor.
Ne ponašaju se sve crne rupe na ovaj način, objašnjava Imanishi. Na primjer, objekt Sgr A * u središtu naše galaksije odlikuje se skromnom dispozicijom i apetitom, nema mlaznice i disk za obradu. Pitanje kako se formira akrecijski disk i zašto neke crne rupe naglo gube apetit ili, obrnuto, stječu ga, postalo je jedno od glavnih pitanja u astronomiji.
Japanski astrofizičari učinili su prvi korak prema rješenju ove misterije promatrajući spiralnu galaksiju M77 u zviježđu Cetus (jedan od najbližih susjeda Mliječnog puta) pomoću mikrovalnog teleskopa ALMA na visoravni Chahnantor u Čileu.
Promotivni video:
Ručak s crnom rupom
Disk ove galaksije okrenut je u našem smjeru "okrenut", što astronomima omogućuje praćenje onoga što se događa u njenom središtu, gdje se nalazi jedna od najaktivnijih i najsjajnijih supermasivnih crnih rupa u neposrednoj blizini Mliječnog puta.
U potrazi za "krafnom" u svom središtu, znanstvenici iz Japana pokušali su trik: primijetili su dvije vrste molekula koje mogu biti prisutne u blizini crne rupe, ali se različito ponašaju u različitim uvjetima. Na primjer, molekule ugljičnog monoksida, koje ALMA može dobro razlikovati, nalaze se u gotovo svim uglovima galaksija i mogu emitirati mikrovalne u skoro svim uvjetima.
S druge strane, tvari poput cijanovodične kiseline ili nekih aldehida (najjednostavniji spojevi kisika, vodika i ugljika) postaju vidljive ALMA antenama tek kada se nalaze u posebno gustim oblacima plina. Akrecijski disk, objašnjavaju astronomi, trebao bi biti mnogo gušći od okolnih nakupina materije, a može se otkriti promatranjem viška ova dva spoja.
Ideja se isplatila - japanski astrofizičari uspjeli su dobiti prve detaljne fotografije "krafne" akrektorskog diska i neočekivano su otkrili neka njegova svojstva. Primjerice, pokazalo se da ima izduženi i neravni oblik - to sugerira da je njegova rotacija kontrolirana slučajnim procesima, a ne samo privlačenjem "vlasnika" središta galaksije.
Astronomi se nadaju da će daljnja zapažanja M77 pomoći da shvatimo kako je točno njegov "krafna" poprimio tako neobičan oblik i zašto crna rupa u središtu Mliječnog puta nema nju.