Międzynarodowy zespół astronomów udowodnił, dzięki przypadkowemu podwójnemu powiększeniu, że promieniowanie milimetrowe jest generowane blisko jądra supermasywnej czarnej dziury.
Wizja artystyczna korony wokół czarnej dziury. Źródło: RIKEN
Wyniki pracy zostały opublikowane w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.
W 2015 roku Matus Rybak (Uniwersytet w Lejdzie) i jego współpracownicy poszukiwali zimnego gazu w galaktyce RX J1131-1231. Ta galaktyka – kwazar z supermasywną czarną dziurą w centrum – w konstelacji Pucharu jest ulubionym obiektem astronomów, ponieważ między nią a Ziemią znajduje się inna galaktyka, która działa jak soczewka. To sprawia, że galaktyka wydaje się trzy razy większa niż jest w rzeczywistości – zjawisko to znane jest jako makrosoczewkowanie.
Rybak i jego współpracownicy badali galaktykę za pomocą interferometru ALMA, który wykrywa promieniowanie (sub)milimetrowe z płaskowyżu w północnym Chile. Zauważyli, że jasność trzech obrazów galaktyki zmieniała się niezależnie od siebie. To niezbity dowód na mikrosoczewkowanie, zjawisko występujące, gdy gwiazda znajduje się między galaktyką na pierwszym planie a obserwatorem – powiedział Rybak. Od razu wiedzieliśmy, że musimy to zbadać dokładniej.
Połączenie mikrosoczewkowania i makrosoczewkowania ujawnia rzeczy, które pozostają niewidoczne nawet za pomocą najlepszych teleskopów świata i samego makrosoczewkowania. Dzięki temu ‘podwójnemu powiększeniu’ (powiększeniu galaktyki i powiększeniu gwiazdy) to tak, jakby nałożyć na siebie dwie lupy – powiedział Rybak. W 2020 roku zespół ponownie przyjrzał się zatem galaktyce i był w stanie śledzić różnice w jasności kwazara.
Astronomowie zaobserwowali migotanie kwazara w skali lat. Fakt, że kwazar migocze w zakresie milimetrowym, jest niezwykły, ponieważ promieniowanie to jest wytwarzane głównie przez spokojny pył i cichy gaz. Naukowcy uważają, że promieniowanie pochodzi z korony, gorącego, magnetycznego i aktywnego pasma w kształcie torusa wokół supermasywnej czarnej dziury. Promieniowanie milimetrowe obserwowano już wcześniej w pobliżu czarnej dziury, ale nie było jasne, czy jest ono spowodowane przez pył, czy przez inne mechanizmy.
Sukces po 17 latach
Rybak współpracował między innymi z Dominique Sluse (Leuven) i Frédéricem Courbinem (Barcelona). W 2008 roku byli pionierami w dziedzinie mikrosoczewkowania w świetle widzialnym. Teraz, 17 lat później, po raz pierwszy udało im się to osiągnąć z wykorzystaniem promieniowania milimetrowego.
Naukowcy otrzymali teraz czas obserwacyjny na badania kwazara za pomocą Teleskopu Rentgenowskiego Chandra. Docelowo chcą wykorzystać mikrosoczewkowanie do badania temperatury i pól magnetycznych w pobliżu czarnej dziury. Jest to ważne, ponieważ warunki panujące w pobliżu czarnej dziury wpływają na całą otaczającą ją galaktykę.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
Czytaj też:
