eso1344uk — Науковий рел?з

ALMA досл?джу? та?мниц? струмен?в ?з велетенських чорних д?р

16 жовтня 2013 р.

Дв? м?жнародн? групи астроном?в використали силу Великого М?л?метрового-субм?л?метрового Масиву Атакама (ALMA), щоб зосередитись на струменях в?д величезних чорних д?р у центрах галактик та спостер?гати, як вони впливають на сво? оточення. Вчен? отримали ?ще кращу картину молекулярного газу навколо сус?дньо? "тихо?" чорно? д?ри та вловили неспод?ваний проблиск основи потужного струменю б?ля далеко? чорно? д?ри.

У центрах майже вс?х галактик Всесв?ту, в тому числ? ? нашо? власно? галактики - Чумацького Шляху, знаходяться надмасивн? чорн? д?ри, котр? у к?лька м?льярд?в раз?в перевищують сонячну. У далекому минулому, ц? дивн? об'?кти були дуже активними та поглинали величезн? к?лькост? речовини з навколишнього середовища. Вони надзвичайно яскраво сяяли, викидаючи ?з себе крих?тн? фракц?? то? речовини через надзвичайно потужн? струмен?. У нин?шньому Всесв?т?, б?льш?сть надмасивних чорних д?р набагато спок?йн?ш?, н?ж то вони були у сво? молод? роки, але вза?мод?я м?ж струменями та ?х оточенням продовжу? впливати на еволюц?? галактик.

Два нових досл?дження, котр? опубл?кован? сьогодн? в журнал? Astronomy & Astrophysics, використали ALMA для вивчення струмен?в ?з чорно? д?ри в дуже р?зних масштабах: у близк?й в?дносно спок?йн?й чорн?й д?р? в галактиц? NGC 1433 та в дуже далекому активному об'?кт? ?з назвою PKS 1830-211.

"ALMA виявив дивовижну сп?ральну структуру в молекулярному газ? близько до центру NGC 1433",- говорить Франсуаза Комбе (Паризька обсерватор?я, Франц?я), котра ? пров?дним автором першо? статт?. "Це поясню?, як саме в чорну д?ру тече матер?я, що ?? п?дживлю?. Нов? б?льш ч?тк? спостереження ?з ALMA дозволили нам виявити струм?нь речовини, що вит?ка? ?з чорно? д?ри, протяжн?стю всього в 150 св?тлових рок?в. То найменший ?з таких молекулярних в?дток?в, як? дос? спостер?галися в ?нш?й галактиц?".

В?дкриття в?дтоку, яке зд?йсню?ться струменем в?д центрально? чорно? д?ри, показу?, як вони можуть зупинити формування з?рок та регулювати зростання центрально? опуклост? галактики [1].

В об??кт? PKS 1830-211, ?ван Март?-В?даль (Технолог?чний ун?верситет Чалмерса, Косм?чна Обсерватор?я Онсали, Онсала, Швец?я) та його група також спостер?гали надмасивну чорну д?ру з? струменем, але вона значно яскрав?ша та б?льш активна ? походить ?з раннього Всесв?ту [2]. Об??кт вигляда? незвично, тому що його яскраве св?тло на сво?му шляху до Земл? проходить поблизу масивно? пром?жно? галактики, котра д?? як грав?тац?йна л?нза, подвоюючи його зображення [3].

Час в?д часу, надмасивн? чорн? д?ри раптово поглинають величезн? маси матер?? [4], що зб?льшу? силу струмен?в (джет?в) та п?двищу? випром?нювання до дуже високих енерг?й. Нараз? ALMA випадково сп?ймав одну ?з таких под?й, котра в?дбува?ться в PKS 1830-211.

"У нашому випадку, спостереження ?з ALMA "нетравлення шлунку" у чорно? д?ри було ц?лковитою неспод?ванкою. Власне ми спостер?гали PKS 1830-211 з ?ншою метою, а пот?м ми побачили мал? зм?ни кольору ? ?нтенсивност? м?ж двома його зображеннями в?д грав?тац?йно? л?нзи. Дуже уважний погляд на цю неспод?вану повед?нку прив?в нас до висновку, що саме ми спостер?гали. Нам просто дуже пощастило спостер?гати саме в той час, коли св?жа порц?я ново? матер?? входить в основу струменю чорно? д?ри",- говорить Себастьян Мюллер, сп?вавтор друго? статт?.

Група також провела "д?знання" того, чи спостер?гались ц? бурхлив? под?? з ?ншими телескопами, ? з подивом виявила, що дуже ч?ткий сигнал в гамма-променях було заре?стровано завдяки мон?торинговим спостереженям ?з Косм?чним Гамма-телескопом Ферм? (NASA). Процес, який викликав зб?льшення випром?нювання на довгих хвилях, котр? прийма? ALMA, був також в?дпов?дальний за р?зке п?двищення яскравост? св?тла в струмен? аж до найвищих енерг?й у Всесв?т? [5].

"Вперше встановлено такий ч?ткий зв'язок м?ж гамма-променями та субм?л?метровими рад?охвилями, як? виходять ?з основи струменю в?д чорно? д?ри",- дода? Себастьян Мюллер.

Два нових спостереження - це т?льки початок досл?джень ALMA повед?нки струмен?в з надмасивних чорних д?р, як близьких, так ? далеких. Група Комбе за допомогою ALMA вже вивча? ?нш? недалек? активн? галактики та ун?кальний об'?кт PKS 1830-211, котрий, як то оч?ку?ться, буде в центр? уваги багатьох майбутн?х досл?джень ?з ALMA та на ?нших телескопах.

"Нам ще багато належить д?знатися про те, як чорн? д?ри можуть створювати ц? високоенергетичн? викиди речовини та випром?нювання",- п?дсумову? ?ван Март?-В?даль. "Але нов? результати, отриман? ще до завершення буд?вництво ALMA, показали, що в?н ? ун?кальним потужним ?нструментом для досл?дження цих струмен?в. В?дкриття т?льки починаються!".

Прим?тки

[1] Цей процес зворотного зв'язку може пояснити та?мничу кореляц?ю м?ж масою чорно? д?ри в центр? галактики та масою галактично? центрально? опуклост?. Чорна д?ра захоплю? газ, стаючи б?льш активною, але пот?м викида? струмен?, як? виносять газ ?з навколишн?х областей, спонукаючи припинення в них зореутворення.

[2] Червоний зсув PKS 1830-211 становить 2.5, тобто св?тло в?д цього об'?кту йде до нас близько 11 м?льярд?в рок?в. Те св?тло, котре ми бачимо зараз, об??кт випустив, коли в?к Всесв?ту становив лише 20 % в?д нин?шнього. Для пор?вняння, св?тло в?д NGC 1433 йде до Земл? всього 30 м?льйон?в рок?в, що за галактичним м?рками дуже небагато.

[3] Загальна теор?я в?дносност? Ейнштейна передбача?, що св?тлов? промен? в?дхиляються, коли проходять поблизу масивного об'?кта, такого як галактика. Цей ефект назива?ться грав?тац?йним л?нзуванням. Вперше його було виявлено в 1979 р. В?дтод? було в?дкрито безл?ч грав?тац?йних л?нз. В результат? цього ефекту, зображення фонових джерел св?тла можуть п?ддаватися спотворенням, зб?льшенням, а також розщеплюватися на к?лька однакових зображень.

[4] Речовина, що пада? на чорну д?ру, може бути зорею або ж молекулярною хмарою, як та хмара, що спостер?галась у центр? нашо? Галактики - Чумацького Шляху (eso1151 , eso1332 ).

[5] Ця енерг?я випуска?ться у вигляд? гамма-промен?в - найб?льш короткохвильово? та високоенергетично? форми електромагн?тного випром?нювання.

Детальн?ше

Великий М?л?метрово-субм?л?метровий Масив Атакама (ALMA) ? м?жнародним астроном?чним об??ктом. В?н явля?ться партнерством ?вропи, П?вн?чно? Америки та Сх?дно? Аз?? у сп?впрац? з Республ?кою Чил?. ALMA в ?вроп? ф?нансу?ться ESO, в П?вн?чн?й Америц? - Нац?ональним Науковим Фондом США (NSF) у сп?впрац? з Нац?ональною Радою Досл?джень Канади (NRC) ? Нац?ональною Науковою Радою Тайваню (NSC), в Сх?дн?й Аз?? - Нац?ональними ?нститутами Природничих Наук (NINS) Япон?? в сп?впрац? з Академ??ю С?н?ца (AS) на Тайван?. Буд?вництво та управл?ння ALMA в?д ?мен? ?вропи проводить ESO, в?д ?мен? П?вн?чно? Америки - Нац?ональна Рад?оастроном?чна Обсерватор?я (NRAO), яка управля?ться корпоративною Асоц?ац??ю Ун?верситет?в (AUI), в?д ?мен? Сх?дно? Аз?? - Нац?ональна Астроном?чна Обсерватор?я Япон?? (NAOJ). Сп?льна Обсерватор?я ALMA (JAO) забезпечу? ?дине кер?вництво та управл?ння буд?вництвом, введення в експлуатац?ю та експлуатац?ю ALMA.

Дан? досл?дження представлен? у двох статтях ?ALMA observations of feeding and feedback in nearby Seyfert galaxies: an AGN-driven outflow in NGC1433?, by F. Combes et al. and ?Probing the jet base of the blazar PKS 1830?211 from the chromatic variability of its lensed images: Serendipitous ALMA observations of a strong gamma-ray flare?, by I. Mart?-Vidal et al. Обидв? статт? вийшли в журнал? Astronomy & Astrophysics.

Перша науково-досл?дна група у склад? F. Combes (Observatoire de Paris, France), S. Garc?a-Burillo (Observatorio de Madrid, Spain), V. Casasola (INAF?Istituto di Radioastronomia, Bologna, Italy), L. Hunt (INAF?Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Florence, Italy), M. Krips (IRAM, Saint Martin d?H?re, France), A. J. Baker (Rutgers, the State University of New Jersey, Piscataway, USA), F. Boone (CNRS, IRAP, Toulouse, France), A. Eckart (Universit?t zu K?ln, Germany), I. Marquez (Instituto de Astrof?sica de Andaluc?a, Granada, Spain), R. Neri (IRAM), E. Schinnerer (Max-Planck-Institut f?r Astronomie, Heidelberg, Germany) and L. J. Tacconi (Max-Planck-Institut f?r extraterrestrische Physik, Garching bei M?nchen, Germany).

Друга науково-досл?дна група у склад? I. Mart?-Vidal (Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, Onsala, Sweden), S. Muller (Onsala), F. Combes (Observatoire de Paris, France), S. Aalto (Onsala), A. Beelen (Institut d?Astrophysique Spatiale, Universit? Paris-Sud, France), J. Darling (University of Colorado, Boulder, USA), M. Gu?lin (IRAM, Saint Martin d?H?re, France; Ecole Normale Sup?rieure/LERMA, Paris, France), C. Henkel (Max-Planck-Institut f?r Radioastronomie [MPIfR], Bonn, Germany; King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi Arabia), C. Horellou (Onsala), J. M. Marcaide (Universitat de Val?ncia, Spain), S. Mart?n (ESO, Santiago, Chile), K. M. Menten (MPIfR), Dinh-V-Trung (Vietnam Academy of Science and Technology, Hanoi, Vietnam) and M. Zwaan (ESO, Garching, Germany).

?вропейська П?вденна Обсерватор?я - це передова м?журядова астроном?чна орган?зац?я в ?вроп? та найб?льш продуктивна астроном?чна обсерватор?я св?ту. ?? п?дтриму? 15 кра?н: Австр?я, Бельг?я, Бразил?я, Чеська Республ?ка, Дан?я, Франц?я, Ф?нлянд?я, Н?меччина, ?тал?я, Н?дерланди, Португал?я, ?спан?я, Швец?я, Швейцар?я та Сполучене Корол?вство. ESO зд?йсню? ?н?ц?ативну програму, зосереджену на проектуванн?, буд?вництв? та експлуатац?? потужних наземних спостережних об'?кт?в, що дозволя? астрономам робити важлив? науков? в?дкриття. ESO також в?д?гра? пров?дну роль у сприянн? та орган?зац?? сп?вроб?тництва в астроном?чних досл?дженнях. ESO працю? на трьох ун?кальних, св?тового класу обсерватор?ях в Чил?: Ла С?лла, Паранал ? Чахнантор. На гор? Паранал, в ESO працю? Дуже Великий Телескоп - найб?льш передова в св?т? астроном?чна обсерватор?я видимого д?апазону та VISTA - найб?льший оглядовий телескоп в св?т?. ESO ? ?вропейським партнером просунутого астроном?чного рад?отелескопу ALMA, найб?льшого ?снуючого астроном?чного проекту.љВ даний час, ESO плану? 39 метровий ?вропейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближн?й ?Ч д?апазони), який стане "найб?льшим у св?т? оком у небо".

Посилання

• Research papers: Combes et al. & Marti-Vidal et al.
• Video showing cosmic indigestion in the remote supermassive black hole PKS 1830-211, as seen by ALMA
• Photos of the ALMA array

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: eson-ukraine@eso.org

Fran?oise Combes
Observatoire de Paris, LERMA
Paris, France
Телефон: +33 1 4051 2077
Email: francoise.combes@obspm.fr

Ivan Mart?-Vidal
Chalmers University of Technology
Onsala Space Observatory, Onsala, Sweden
Телефон: +46 31 772 5557
Email: ivan.marti-vidal@chalmers.se

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei M?nchen, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Ст?льниковий: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Переклад прес-рел?зу ESO eso1344.