Przejdź do treści

Jednoczesne obserwacje rentgenowskie i podczerwone Sgr A*

img

Supermasywna czarna dziura (SMBH) w centrum naszej galaktyki, Sagittarius A*, jest zdecydowanie najbliższym nam tego typu obiektem, znajdującym się zaledwie 25 000 lat świetlnych stąd. Chociaż nie jest tak aktywna ani świecąca jak inne SMBH, jej względna bliskość daje astronomom wyjątkową okazję do zbadania tego, co dzieje się blisko „krawędzi” czarnej dziury. Monitorowana radiowo od czasu jej odkrycia, a ostatnio w podczerwieni i na falach rentgenowskich, Sgr A* wydaje się mieć materię akreującą z bardzo małą częstotliwością, tylko kilka setnych masy Ziemi rocznie. Emisja promieniowania rentgenowskiego jest stała, co prawdopodobnie wynika z gwałtownych ruchów elektronów w gorącym strumieniu akrecji związanym z czarną dziurą. Raz dziennie pojawiają się również pochodnie o dużej zmienności; częściej pojawiają się w podczerwieni, niż w promieniach X. Niektóre pochodnie na falach submilimetrowych zostały również wstępnie połączone z rozbłyskami w podczerwieni, chociaż ich czas wydaje się być opóźniony w stosunku do zdarzeń w podczerwieni. Pomimo intensywnych wysiłków obserwacyjnych, nadal nie są znane fizyczne mechanizmy wywołujące pochodnie wokół tej SMBH i są tematem intensywnego modelowania teoretycznego.

Astronomowie z CfA,  Steve Willner, Joe Hora, Giovanni Fazio i Howard Smith, dołączyli do swoich kolegów podejmując systematyczną kampanię jednoczesnych obserwacji Sgr A* na falach o różnych długościach z wykorzystaniem obserwatoriów Spitzer i Chandra (w niektórych seriach zastosowano również Submillimeter Array). Z ponad 100 godzin danych zebranych w ciągu czterech lat (najdłuższy taki zbiór danych, jaki kiedykolwiek uzyskano), zespół zaobserwował cztery zdarzenia pochodni zarówno na falach rentgenowskich jak i w podczerwieni, gdzie zdarzenie rentgenowskie wydaje się wyprzedzać podczerwień o dziesięć do dwudziestu minut. Korelacja między obserwowanymi pikami implikuje, że istnieje pewne fizyczne połączenie między nimi, a niewielka różnica w taktowaniu jest zgodna z modelami, które opisują pochodnie pochodzące z magnetycznie napędzanego przyspieszenia cząsteczek i wstrząsów. Nie można jednak zupełnie wykluczyć równoczesnych zdarzeń, ale wyniki są niespójne z niektórymi bardziej egzotycznymi modelami, które dotyczą relatywnego ruchu elektronów. Jeżeli przyszłe jednoczesne obserwacje zaplanowane na lato 2019 r. również wykażą pochodnie, będą mogły zapewnić nowe ograniczenie opóźnienia czasowego i powiązanych modeli fizycznych.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Simultaneous X-Ray and Infrared Observations of the Galactic Center

Źródło: CfA

Na zdjęciu: Wizualizacja symulacji aktywności flar i chmur materii wokół supermasywnej czarnej dziury w galaktycznym centrum. Astronomowie obserwujący te zdarzenia na falach rentgenowskich i podczerwonych jednocześnie zgłaszają dowody na to, że emisja promieniowania rentgenowskiego często wyprzedza podczerwień o dziesięć do dwudziestu minut, zgodnie z jednym z klasycznych modeli. Źródło: ESO, Gfycat.