Nova posmatranja spiralne galaksije Circinus, udaljene oko 13 miliona svetlosnih godina, pomoću svemirskog teleskopa Džejms Veb pružila su najdetaljniji do sada pogled u neposredno okruženje njene centralne supermasivne crne rupe. Korišćenjem napredne infracrvene interferometrije, astronomi su po prvi put iz svemira uspeli da razdvoje izvore toplotne emisije i pokažu da najveći deo vruće prašine direktno učestvuje u „hranjenju“ crne rupe.
Slika sa svemirskog teleskopa Habl prikazuje pogled na galaksiju Circinus. U kvadratu se u krupnom planu ističe jezgro galaksije snimljeno sa STDžV. Infracrvena svetla prodiru kroz prašinu i otkrivaju vrući materijal koji hrani centralnu supermasivnu crnu rupu.
Supermasivne crne rupe poput ove u Circinus-u ostaju aktivne konzumiranjem okolne materije. Gas i prašina se akumuliraju u prsten u obliku krofne (torusa) oko crne rupe. Supermasivne crne rupe privlače materiju sa unutrašnjih zidova torusa, formiraju akrecioni disk koji se zagreva zbog trenja i postaje dovoljno vruć da emituje svetlost.
Ovo svetlo ometa pogled na detalje u centru galaksije. Pošto je torus gust, unutrašnji deo materijala koji pada, zagrejan crnom rupom je nama nevidljiv.
Vebu je koristio Interferometar za maskiranje otvora blende na instrumentu NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph).
Interferometar radi tako što sakuplja i kombinuje svetlost iz izvora ka kome je usmeren. Uzrokuje da elektromagnetni talasi „interferiraju” jedni sa drugima i stvaraju obrasce interferencije. Ove obrasce astronomi analiziraju, rekonstruišu veličinu, oblik i karakteristike udaljenih objekata sa većim detaljima nego neinterferometrijske tehnike.
Interferometar sa maskiranjem otvora blende omogućava Vebu da postane niz manjih teleskopa koji rade zajedno kao interferometar, stvarajući obrasce interferencije. To postiže korišćenjem posebnog otvora blende napravljenog od sedam malih, heksagonalnih rupa, koje, kao u fotografiji, kontrolišu količinu i smer svetlosti koja ulazi u detektore teleskopa.
„Ove rupe u maski se transformišu u male kolektore svetlosti koji vode svetlost prema detektoru kamere i stvaraju obrazac interferencije”, rekao je Džoel Sančez-Bermudez, koautor sa Nacionalnog univerziteta u Meksiku.
Sa novim podacima tim je konstruisao sliku iz obrazaca interferencije centralnog regiona. Pozvali su se na podatke iz prethodnih posmatranja da bi osigurali da njihovi podaci sa Veba ne sadrže artefakte. Ovo je rezultiralo prvim ekstragalaktičkim posmatranjem infracrvenog interferometra u svemiru.
„Korišćenjem naprednog režima snimanja kamere, možemo efikasno udvostručiti njegovu rezoluciju na manjem području neba”, rekao je Sančez-Bermudez. „Ovo nam omogućava da vidimo dvostruko oštrije slike. Umesto Vebovog prečnika od 6,5 metara, kao da posmatramo ovaj region svemirskim teleskopom od 13 metara.”
Podaci su pokazali da oko 87% infracrvenih emisija iz vruće prašine u Circinusu dolazi iz područja najbliže kompaktne, prašnjave strukture, koja hrani crnu rupu, dok manje od 1% emisija dolazi od vrućih prašnjavih odliva. Preostalih 12% dolazi sa udaljenijih udaljenosti koje se ranije nisu mogle razlikovati.
U univerzumu postoje milijarde crnih rupa. One različitih luminoziteta mogu imati uticaj na to da li većina emisija dolazi iz torusa crne rupe ili njihovih odliva.
Ovim istraživanjem, astronomi sada imaju testiranu tehniku za istraživanje bilo kojih crnih rupa. Biće neophodno proučavanje više meta za izgradnju kataloga podataka o emisijama kako bi se utvrdilo da li su rezultati Circinusa jedinstveni ili karakteristični za neki obrazac.
„Potreban nam je statistički uzorak crnih rupa, možda desetak ili dvadesetak, da bismo razumeli kako se masa u njihovim akrecionim diskovima i njihovi odlivi odnose na njihovu snagu”, rekao je Lopez-Rodrigez.
Ovo nije samo studija Circinusa, već test novog posmatračkog alata za AGN (Active Galactic Nucleus) fiziku.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature.
NASA’s Webb Delivers Unprecedented Look Into Heart of Circinus Galaxy
| SVE JE FIZIKA Miša Bracić |
 |