James Webb je morda odkril pošast, skrito v galaksiji M83

Ena izmed pomembnih prednosti Vesoljskega teleskopa James Webb (JWST) je njegova sposobnost, da vidi skozi goste oblake medplanetarnega prahu in plina, ki nam drugače ne dovolijo vpogleda v premnoge skrivnosti vesolja. Zaradi svoje izredne občutljivosti in prostorske ločljivosti je Webb pravkar odkril nove dokaze o morebitnem obstoju supermasivne črne luknje v središču galaksije M83, znane tudi kot Južna vetrnica.

Galaksija M83 se nahaja na razdalji približno 15 milijonov svetlobnih let in sicer na meji med ozvezdjema Vodna kača in Kentaver. Gre za spiralno galaksijo v kateri se intenzivno rojevajo nove zvezde, zaradi česar je seveda izjemno zanimiva za astronome. Že dolgo vemo, da številne spiralne galaksije v svojih središčih skrivajo supermasivne črne luknje. Tak primer je tudi naša Galaksija – Rimska cesta. Črna luknja v njeni sredici se imenuje Strelec A* in je težka za kar 4,3 milijona Sonc.

Vrsto let so znanstveniki brez uspeha iskali jasne dokaze za obstoj supermasivne črne luknje v jedru M83. Ker jih niso našli, so nekateri med njimi predlagali, da če se tam res nahaja tako telo, je bodisi neaktivno, bodisi ga zakrivajo gosti oblaki medzvezdnega plina in prahu. Pred kratkim pa so se astronomi dokopali do zelo pomembnega dokaza za njen obstoj in sicer zahvaljujoč novim posnetkom JWST, narejenih s kamero MIRI (Mid-Infrared Instrument).

Posnetek središča galaksije M83, narejen s kamero MIRI.

Sevanje, ki ga lahko povzroči le aktivna črna luknja

Z MIRI lahko astronomi opazujejo vesolje v infrardečem delu spektra, v valovnih dolžinah med 5 in 28,3 mikrometri. To jim omogoča pogled skozi goste oblake medzvezdnega plina in prahu. Na ta način je Webb zaznal emisije štirikrat ioniziranega neona [Ne V] z valovno dolžino med 14,3 in 24,3 mikrometri. To pa je svetloba, ki je zvezde načeloma niso zmožne proizvesti.

Zanjo je potrebna interakcija neona s fotoni z energijo nad 97 elektronvoltov (eV), torej v ekstremnem ultravijoličnem delu spektra. Zvezde, tudi najbolj masivne, običajno ne sevajo svetlobe z energijo nad 54,4 eV, zaradi česar je [Ne V] zanesljiv indikator aktivnih galaktičnih jeder (Active Galactic Nuclei, AGN).

Kaj je aktivno galaktično jedro?

AGN je dejansko supermasivna črna luknja, obdana z ogromnimi količinami kozmičnega plina in prahu. Zaradi močnega gravitacijskega privlaka ta snov pada proti črni luknji, pri čemer okoli nje tvori akrecijski disk. Trenje ter gravitacijski pritisk v disku sta vzrok, da se snov v njem segreje na 10.000 do 100.000 Kelvinov, zaradi česar seva v celotnem elektromagnetnem spektru, med drugim tudi v ultravijolični in vidni svetlobi.

Posnetek Strelca A* narejen s teleskopom Event Horizon (EHT).

Med tem sprosti toliko energije, da jih, z izjemo supermasivnih črnih lukenj, ne more proizvesti noben drugi vir. Tako je sevanje [Ne V] v bližini jedra M83 pomemben indikator, da se tam morda skriva aktivno galaktično jedro s supermasivno črno luknjo.

Slika galaksije Kentaver A, ki se nahaja 12 milijonov svetlobnih let stran v ozvezdju Kentaver, s curki, ki ju oddaja supermasivna črna luknja v njenem središču.

Kaj sledi?

To odkritje jasno kaže, kako JWST spreminja naše razumevanje vesolja. Čeprav gre za obetavne dokaze, pa obstoja črne luknje v M83 še ni mogoče dokončno potrditi. Znanstveniki nameravajo v bodoče opazovati to galaksijo s teleskopi, kot sta ALMA (sistem radijskih teleskopov v Čilu) in Zelo velik teleskop (VLT) Evropskega južnega observatorija. S temi opazovanji bodo astronomi lahko podrobno preučili dinamiko plina v jedru M83 in preverili ali se tam resnično skriva aktivno galaktično jedro.

Nadaljna čtiva za najbolj radovedne

Blog at WordPress.com.

Navzgor ↑