SOFIA findet kühlen Staub um energetisch aktive Schwarze Löcher

Curious Beginnings | Critical Role | Campaign 2, Episode 1 (March 2019).

Anonim

Forscher an der University of Texas in San Antonio haben mithilfe von Beobachtungen des NASA-Stratosphären-Observatoriums für Infrarot-Astronomie, SOFIA, herausgefunden, dass der Staub um aktive, ausgehungerte Schwarze Löcher viel kompakter ist als bisher angenommen.

Die meisten, wenn nicht alle großen Galaxien enthalten ein supermassives schwarzes Loch in ihren Zentren. Viele dieser schwarzen Löcher sind relativ ruhig und inaktiv, wie die im Zentrum unserer Milchstraße. Einige supermassive Schwarze Löcher verbrauchen jedoch derzeit erhebliche Mengen an Material, das in sie hineingezogen wird, was zur Emission großer Mengen an Energie führt. Diese aktiven schwarzen Löcher werden aktive galaktische Kerne genannt.

Frühere Studien haben vorgeschlagen, dass alle aktiven galaktischen Kerne im Wesentlichen die gleiche Struktur haben. Modelle weisen darauf hin, dass aktive galaktische Kerne eine Donut-förmige Staubstruktur haben, die als Torus bekannt ist und das supermassive Schwarze Loch umgibt. Mit dem Instrument Faint Object infraRed CAmera für das SOFIA - Teleskop FORCAST konnte das Team die Infrarotemissionen von 11 supermassiven schwarzen Löchern in aktiven Galaxienkernen in Abständen von 100 Millionen Lichtjahren und mehr beobachten und die Größe, Opazität und Verteilung von Staub in jedem Torus.

In einem Artikel, der in den Monatsberichten der Royal Astronomical Society veröffentlicht wurde, berichtet das Team, dass die Tori 30 Prozent kleiner als vorhergesagt sind und dass die Peak-Infrarot-Emission bei noch längeren Infrarot-Wellenlängen liegt als bisher angenommen. Die Implikation ist, dass der Staub, der das zentrale schwarze Loch verdeckt, kompakter ist als vorher gedacht.

Sie weisen auch darauf hin, dass aktive galaktische Kerne den größten Teil ihrer Energie bei Wellenlängen abstrahlen, die vom Boden aus nicht beobachtbar sind, da die Energie von Wasserdampf in der Erdatmosphäre absorbiert wird. SOFIA fliegt über 99 Prozent des Wasserdampfes der Erde und ermöglicht es der Forschungsgruppe, die Eigenschaften der torusförmigen Staubstrukturen im fernen Infrarot zu charakterisieren.

"Mit SOFIA konnten wir räumlich möglichst detaillierte Beobachtungen bei diesen Wellenlängen erzielen und neue Erkenntnisse über die Charakterisierung von aktiven Galaxienkern-Staub-Tori gewinnen", sagte Lindsay Fuller, Doktorandin an der Universität von San Antonio und Texas Hauptautor des veröffentlichten Papiers.

Zukünftige Beobachtungen sind notwendig, um zu bestimmen, ob die gesamte beobachtete Emission von den Tori stammt oder nicht, oder ob es eine andere Komponente gibt, die zur Gesamtemission der aktiven galaktischen Kerne beiträgt. Enrique Lopez-Rodriguez, leitender Forscher dieses Projekts und wissenschaftlicher Mitarbeiter am SOFIA Science Center der University Space Research Association, sagte: "Als nächstes wird unser Ziel sein, SOFIA zu verwenden, um eine größere Probe aktiver Galaxienkerne und bei längeren Wellenlängen zu beobachten werden uns erlauben, die physikalische Struktur der staubigen Umgebung, die die aktiven galaktischen Kerne umgibt, enger zu begrenzen. "

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