ALMA ziet hete gaswolk rond zwarte gat Sagittarius A* draaien
Sagittarius A*, het 4,3 miljoen zonsmassa zware zwarte gat in het centrum van de Melkweg, werd waargenomen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) als onderdeel van de Event Horizon Telescope (EHT)-campagne in 2017.
De onderzoekers schrijven in hun artikel dat ze denken naar een hete gasbel te kijken die rond Sagittarius A* draait in een baan die even groot is als die van de planeet Mercurius, maar een volledig baan maakt in slechts ongeveer 70 minuten.
Dit vereist een verbluffende snelheid van ongeveer 30% van de snelheid van het licht.
Eind 2017 koppelde de EHT acht bestaande radiotelescopen, waaronder ALMA, wereldwijd aan elkaar. Dit resulteerde in de onlangs vrijgegeven allereerste afbeelding van Sagittarius A*, het zwarte gat in het centrum van de Melkweg dat ongeveer 27.000 lichtjaar van de Aarde is verwijderd.
Om de EHT-gegevens te kalibreren gebruikten de onderzoekers ALMA-gegevens die gelijktijdig met de EHT-waarnemingen van Sagittarius A* waren geregistreerd.
Tot hun verbazing waren er meer aanwijzingen voor de aard van het zwarte gat verborgen in de gegevens van ALMA.
Bij toeval werden sommige waarnemingen gedaan kort nadat een uitbarsting van röntgenstraling had plaatsgevonden in het centrum van de Melkweg. Deze uitbarsting werd door de Chandra röntgentelescoop van de NASA opgemerkt.
Men denkt dat dit soort uitbarstingen die eerder zijn waargenomen met röntgen- en infraroodtelescopen, worden geassocieerd met zogenaamde “hotspots” – hete gasbellen die zeer snel en dicht bij het zwarte gat cirkelen.
Wat voor de onderzoekers nieuw en interessant is, is het feit dat dit soort uitbarstingen tot nu toe alleen duidelijk aanwezig waren in röntgen- en infraroodwaarnemingen van Sagittarius A*
Nu ziet men voor het eerst een zeer sterke aanwijzing dat ronddraaiende hotspots ook in radiowaarnemingen zichtbaar zijn.
Misschien zijn deze hotspots die worden gedetecteerd op infrarode golflengtes een manifestatie van hetzelfde fysische fenomeen: naarmate infrarood-emitterende hotspots afkoelen worden ze zichtbaar op langere golflengtes zoals die waargenomen worden door ALMA en de EHT.
Lange tijd werd gedacht fat de fakkels afkomstig waren van magnetische interacties in het zeer hete gas dat zeer dicht om Sagittarius A* cirkels. De nieuwe bevindingen ondersteunen dit idee.
Er is nu sterk bewijs gevonden voor een magnetische oorsprong van deze uitbarstingen en de waarnemingen geven de onderzoekers een idee over de geometrie van het proces.
De nieuwe gegevens zijn uitermate nuttig voor het bouwen van een theoretische interpretatie van deze gebeurtenissen.
De data van ALMA en het GRAVITY-instrument van de Very Large Telescope van de ESO suggereren beide dat de uitbarsting ontstaan in een klomp gas die, met de wijzers van de klok mee, rond het zwarte gat draait met een snelheid van ongeveer 30% van de kloksnelheid.
In de toekomst zouden astronomen hotspots over verschillende frequenties moeten kunnen volgen met behulp van gecoördineerde multigolflengte waarnemingen met zowel GRAVITY als ALMA – het succes van een dergelijk streven zou een echte mijlpaal zijn voor het begrip van de natuurkunde van uitbarstingen in het galactische centrum.
De bevindingen zijn beschreven in een artikel dat in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics is gepubliceerd.
Artikel: M. Wielgus et al. 2022. Orbital motion near Sagittarius A*. Constraints from polarimetric ALMA observations. A&A 665, L6; doi: 10.1051/0004-6361/202244493
Eerste publicatie: 23 september 2022
Bron: Sci-News/ESO
