Pressemeddelelse

Revet i stykker af et sort hul

VLT kigger med i realtid, mens en sky kommer tæt på kæmpen i Mælkevejens centrum

17. juli 2013

Nye observationer fra ESOs Very Large Telescope viser for første gang en gassky, der rives i stykker af det supertunge sorte hul i galaksens centrum. Skyen er så udstrakt, at dens forreste del allerede har passeret punktet, hvor skyen er tættest på det sorte hul, og er nu på vej væk med mere end 10 millioner km/t, mens halen af skyen stadig falder ned mod det sorte hul.

I 2011 opdagede ESOs Very Large Telescope (VLT) en gassky med en masse på adskillige gange Jordens, der accelererer mod det sorte hul i Mælkevejens centrum (eso1151) [1]. Denne sky er nu i gang med sin nærmeste passage af det sorte hul, og nye VLT-observationer viser, at den bliver stærkt udstrakt af det sorte huls ekstreme tyngdefelt.

"Gassen forrest i skyen er nu strakt ud over mere end 160 milliarder kilometer rundt om det punkt i kredsløbet, der er nærmest det sorte hul. Og den nærmeste passage er kun lidt mere end 25 milliarder kilometer fra det sorte hul selv – lige netop langt nok til at undgå at falde i," forklarer Stafan Gillessen (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Tyskland), leder af observationsholdet [2]. "Skyen er så udstrakt, at den nærmeste passage ikke er en enkeltstående begivenhed men snarere en proces, der strækker sig over i hvert fald ét år."

Som gasskyen bliver strakt, bliver dens lys sværere at se. Men ved at stirre på området tæt på det sorte hul i mere end sammenlagt 20 timers total eksponeringstid med SINFONI instrumentet på VLT – den dybeste eksponering nogensinde af dette område med et ”integral field”-spektrometer [3] – var holdet i stand til at måle hastigheder i forskellige dele af skyen, mens den bliver strakt rundt om det centrale sorte hul [4]. 

"Det mest spændende, vi ser nu i de nye observationer, er at forenden af skyen kommer tilbage mod os med mere end 10 millioner km/t langs kredsløbsbanen – omkring 1% af lysets hastighed," tilføjer  Reinhard Genzel, leder af den forskningsgruppe, der har studeret området i næsten tyve år. "Det betyder, at forenden af skyen allerede har gennemgået den nærmeste passage af det sorte hul."

Gasskyens oprindelse forbliver et mysterium, selvom der ikke er mangel på ideer [5]. De nye observationer indsnævrer mulighederne.

"Som en uheldig astronaut i en science fiction film ser vi, at skyen nu bliver strakt så meget, at den ligner spaghetti. Dette betyder, at den sandsynligvis ikke indeholder en stjerne," konkluderer Gillessen. "I øjeblikket hælder vi mest til, at gassen formentligt kommer fra de stjerner, der kredser om det sorte hul."

Klimakset af denne unikke begivenhed i galaksens centrum er nu ved at udspille sig og bliver holdt nøje øje med af astronomer over hele verden. Denne intense observationskampagne vil levere et væld af data, som ikke kun afslører mere om gasskyen [6], men også gransker de hidtil uudforskede områder tæt på det sorte hul og konsekvenserne af superstærk tyngdekraft.

Noter

[1] Det sorte hul i Mælkevejens centrum vurderes til at have en masse på omkring fire millioner gange Solens masse, og det betegnes formelt Sgr A* (udtales Sagittarius A stjerne). Det er det nærmeste supertunge sorte hul man kender og følgelig det bedste sted for detaljerede studier af sorte huller. Studiet af det supertunge sorte hul i galaksens centrum og dets omgivelser er klassificeret til at være nummer ét på ESOs top ti liste over astronomiske opdagelser (på engelsk).

[2] Afstanden for den nærmeste passage er omkring fem gange afstanden mellem Solen og planeten Neptun. Det er  ubehageligt tæt på et sort hul med en masse på fire millioner gange Solens!

[3] I et ”integral field”-spektrometer bliver lyset i hvert enkelt pixel spredt ud i dets komponenter (farver) og derved optages spektrer for hver pixel. Spektrene kan derefter analyseres individuelt og bruges til at lave kort over fx hastigheder og kemisk sammensætning i hver enkelt del af objektet.

[4] Holdet håber på også at se tegn, på hvordan den hurtigtbevægende sky interagerer med omkringliggende gas rundt om det sorte hul. Indtil videre har man ikke fundet noget, men flere observationer er planlagt for netop at lede efter denne slags effekter. 

[5] Astronomer mente, at gasskyen måske blev skabt af stjernevinde fra stjerner i kredsløb om det sorte hul. Eller muligvis af en jet fra det galaktiske centrum. En anden mulighed var, at der var en stjerne i midten af skyen. I dette tilfælde ville gassen komme enten fra vind fra stjernen eller fra en planetdannende skive af gas og støv rundt om stjernen.

[6] Efterhånden som denne begivenhed i galaksens centrum udspiller sig, forventer astronomerne at skyens udvikling skifter fra tyngdekraft og tidevand til komplekst, turbulent hydrodynamik.

Mere information

Denne forskning blev præsenteret i artiklen "Pericenter passage of the gas cloud G2 in the Galactic Center", af S. Gillessen et al, derkanlæses i Astrophysical Journal.

Holdet består af S. Gillessen (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Tyskland [MPE]), R. Genzel (MPE; Departments of Physics and Astronomy, University of California, Berkeley, USA), T. K. Fritz (MPE), F. Eisenhauer (MPE), O. Pfuhl (MPE), T. Ott (MPE), M. Schartmann (Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität, Munich, Tyskland [USM]; MPE), A. Ballone (USM; MPE) and A. Burkert (USM; MPE).

ESO er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 15 medlemslande: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. ESOs aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser inden for astronomi. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys samt to kortlægningsteleskoper. VISTA arbejder i infrarødt lys og er verdens største kortlægningsteleskop, mens VLT Survey Telescope (VST) er det største teleskop, der udelukkende er bygget til at kortlægge himlen i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 39 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive "verdens største øje mod himlen".

Links

• Forskningsartikel (på engelsk)
• Billeder af VLT
• Max Planck institute for Extraterrestrial Physics' hjemmeside på the Galactic Centre

Kontakter

Stefan Gillessen
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 30000 3839
E-mail: ste@mpe.mpg.de

Reinhard Genzel
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 30000 3281
E-mail: genzel@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
E-mail: rhook@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1332 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.