Skytten A*

Skytten A*

Bilde av Sagittarius A* av Event Horizon Telescope
Observasjonsdata: J2000.0
epoke
rett oppstigning17t  45m 40.05s _  _ _
Avslå −29° 00′ 27,9"
Avstand 25 900 ± 1400 lysår
Konstellasjon Skytten
fysiske egenskaper
Andre funksjoner I sentrum
av Melkeveien
Andre betegnelser Sgr A*

Sagittarius A* — uttales Sagittarius A-stjerne [ 1 ] og forkortet Sgr A* — er det supermassive sorte hullet i Melkeveiens galaktiske sentrum .

Det er en veldig kompakt og lyssterk radiokilde i sentrum av Melkeveien som er en del av en større struktur kalt Sagittarius A. Skytten A* har lenge vært ansett for å inneholde et supermassivt sort hull , [ 2 ] som antas å være tilfellet i kjernene til de fleste spiral- og elliptiske galakser . Observasjoner av banen til stjernen S2 rundt Sgr A* indikerer tilstedeværelsen av et slikt sort hull . [ 3 ]

Den 12. mai 2022 avslørte Event Horizon Telescope for første gang et fotografi av Skytten A*, som bekreftet at objektet inneholder et svart hull. [ 4 ]​ [ 5 ]

Historie

Sagittarius A* ble oppdaget mellom 13. og 15. februar 1974 av astronomene Bruce Balick og Robert Hanbury Brown ved National Radio Astronomy Observatory ved bruk av interferometri . [ 6 ] Navnet Sgr A* ble laget av Brown for å skille denne kompakte kilden fra de andre komponentene i det galaktiske senteret og for å understreke dens eksiterte natur, og dermed etablere en analogi med eksiterte tilstander i atomer, som er merket med en stjerne (Fe) *, han*, osv.). [ 7 ]

I oktober 2002 rapporterte et internasjonalt team ledet av Rainer Schödel fra Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics at de observerte bevegelsen til stjernen S2 nær Sagittarius A* over en periode på 10 år. [ 8 ] I følge analysen utelukket dataene muligheten for at Sgr A* inneholdt en stjerneklynge av mørke objekter eller en masse degenererte fermioner , noe som styrker bevisene for at det var et supermassivt sort hull. Observasjoner av S2 brukte interferometri i det nær-infrarøde ( NIR ) spektralområdet (K-bånd, dvs. 2,2 μm ), på grunn av redusert interstellar ekstinksjon i dette båndet. SiO -masere ble brukt for å justere NIR-bildene med radioobservasjonene, som man kan se i NIR- og radiobåndene. Den raskt bevegelige S2 (og andre nærliggende stjerner) skiller seg ut mot andre saktegående stjerner langs siktlinjen, slik at disse kan trekkes fra bildene. VLBI- observasjoner av Skytten A* kunne også være sentralt justert med bildene, slik at S2 kunne sees i bane rundt Skytten A*. Ved å undersøke denne banen estimerte de massen til Skytten A* til å være 3,7 ± 0,2 millioner solmasser , begrenset til et volum med en radius som ikke er større enn 17 lystimer (120 AU ).

Senere observasjoner viste at massen til Sgr A* var omtrent 4,1 millioner ganger solmassen i volum med en radius som ikke var større enn 6,25 lystimer (45 AU) eller 6,7 milliarder km . De bestemte også at avstanden fra jorden til sentrum av galaksen (rotasjonssenteret til Melkeveien) var 26 000 lysår eller 8,0 ± 0,6 × 10 3 parsecs . [ 9 ] Radio- og infrarøde bølger som er oppdaget kommer fra gass og støv som er oppvarmet til millioner av grader når de faller mot det sorte hullet. Sistnevnte sender kun ut Hawking- stråling ved en lav temperatur i størrelsesorden 10 -14 K.

I november 2004 rapporterte et team av astronomer om oppdagelsen av et mulig mellomliggende sort hull, referert til som GCIRS 13E , i bane rundt tre lysår fra Sgr A*. [ 10 ] Dette sorte hullet på 1300 ganger solens masse er i en klynge som består av syv stjerner. En slik observasjon støtter ideen om at supermassive sorte hull vokser ved å absorbere mindre sorte hull og stjerner.

Etter å ha overvåket stjernebaner rundt Sgr A* i 16 år, har Gillessen et al. estimerte massen til 4,31 ± 0,38 millioner ganger solens masse. Resultatene ble annonsert i 2008 og publisert i The Astrophysical Journal i 2009. [ 11 ] Reinhard Genzel , prosjektdirektør, sa at studien reflekterte "hva som så langt anses som beste empiriske bevis på at supermassive sorte hull eksisterer. Stjernebaner i det galaktiske sentrum viser at den sentrale massekonsentrasjonen på 4 millioner solmasser må være et svart hull, utover enhver rimelig tvil." [ 12 ]

12. mai 2022 ble det første bildet av Skytten A*, tatt av Event Horizon Telescope, offentliggjort . [ 13 ]

Sentralt svart hull

Hvis den tilsynelatende posisjonen til Skytten A* var nøyaktig sentrert på det sorte hullet, ville det være mulig å se det forstørret utover dets faktiske størrelse, på grunn av gravitasjonslinser. I samsvar med generell relativitetsteori vil dette resultere i en minimum observert størrelse på minst 5,2 ganger det sorte hullets Schwarzschild - radius , som, for et sort hull på rundt 4 millioner solmasser, tilsvarer en minimum observert størrelse på omtrent 52 µas . Dette er mye større enn den observerte størrelsen på 37 μas og antyder dermed at radioemisjonene fra Skytten A* ikke er hullsentrert, men snarere oppstår fra et lyspunkt i området rundt det sorte hullet, nær horisonten . hendelse , An akkresjonsskive eller en relativistisk stråle av materiale som kastes ut fra skiven. [ 14 ]

Massen til Skytten A* er estimert på to forskjellige måter.

  1. To grupper - i Tyskland og USA - overvåket banene til individuelle stjerner i umiddelbar nærhet til det sorte hullet og brukte Keplers lover for å utlede den lukkede massen. Den tyske gruppen fant en masse på 4,31 ± 0,38 millioner solmasser, [ 15 ] mens den amerikanske gruppen fant 3,7 ± 0,2 millioner solmasser. [ 16 ] Siden denne massen er begrenset innenfor en kule på 44 millioner km i diameter, gir dette en tetthet som er ti ganger større enn tidligere estimater.
  2. Nylig har måling av de riktige bevegelsene til en prøve på flere tusen stjerner innenfor omtrent en parsek av det sorte hullet, kombinert med en statistisk teknikk, produsert både et estimat av det sorte hullets masse på 3,6 + 0, 2 -0,4 × 10 ^6 M ☉ , pluss en fordelt masse i den sentrale parsec som utgjør (1 ± 0,5) × 10^6 M ☉ . [ 17 ] Sistnevnte antas å være sammensatt av stjerner og stjernerester.
Orbitale parametere for stjerner som kretser rundt Skytten A* [ 18 ]
Stjerne Alias en (") til (AU) og P (år) T0 (dato) Ref
S1 S0–1 0,412±0,024 3300±190 0,358±0,036 94,1±9,0 2002,6±0,6 [ 15 ]
S2 S0–2 0,1226±0,0025 980±20 0,8760±0,0072 15,24±0,36 2002.315±0.012 [ 15 ]
919±23 0,8670±0,0046 14,53±0,65 2002.308±0.013 [ 19 ]
S8 S0–4 0,329±0,018 2630±140 0,927±0,019 67,2±5,5 1987,71±0,81 [ 15 ]
S12 S0–19 0,286±0,012 2290±100 0,9020±0,0047 54,4±3,5 1995,628±0,016 [ 15 ]
1720±110 0,833±0,018 37,3±3,8 1995,758±0,050 [ 19 ]
S13 S0–20 0,219±0,058 1750±460 0,395±0,032 36±15 2006.1±1.4 [ 15 ]
S14 S0–16 0,225±0,022 1800±180 0,9389±0,0078 38±5,7 2000,156±0,052 [ 15 ]
1680±510 0,974±0,016 36±17 2000.201±0.025 [ 15 ]
S0–102 S0–102 0,68±0,02 11,5±0,3 2009,5±0,3 [ 20 ]

Se også

Referanser

  1. ↑ Riveiro, Alex (2019). To the Stars: A Brief Guide to the Universe . Penguin Random House Publishing Group Spania. ISBN  9788420434209 . Hentet 14. mai 2022 . 
  2. ^ Reynolds, C. (4. september 2008). "Astrofysikk: Å bringe svarte hull i fokus". Nature 455 (7209): 39–40. Bibcode:2008 Natur.455...39R. doi:10.1038/455039a. PMID 18769426 .
  3. ↑ Henderson, Mark (9. desember 2008). "Astronomer bekrefter svart hull i hjertet av Melkeveien" . TimesOnline . Hentet 17. mai 2009 . 
  4. ^ "Astronomer avslører det første bildet av det sorte hullet i hjertet av galaksen vår" . it.org . 12. mai 2022 . Hentet 12. mai 2022 . 
  5. ↑ Farvel, Dennis (12. mai 2022). Har Melkeveiens svarte hull kommet frem i lyset? - Event Horizon-teleskopet strekker seg igjen for å få et glimt av det "usynlige . " New York Times . Hentet 12. mai 2022 . 
  6. ↑ Melia, Fulvius (2007). Det galaktiske supermassive svarte hull. Princeton: Princeton University Press . ISBN 0-691-13129-5 .
  7. ↑ L. Brown, Robert; Lo, KY; Goss, W.M. (2003). "Oppdagelsen av Sgr A*" . Astronomiske etterretninger (S1): 1-8 . Hentet 2. mars 2014 . 
  8. ^ Schodel, R. (2002). "En stjerne i en 15,2-årig bane rundt det supermassive sorte hullet i sentrum av Melkeveien" . Nature 419 (6908): 694-696 . Hentet 2. mars 2014 . 
  9. ^ Ghez, AM (2008). "Måle avstand og egenskaper til Melkeveiens sentrale supermassive svarte hull med stjernebaner" . Astrophysical Journal 689 (2): 1044-1062. doi : 10.1086/592738 . Hentet 2. mars 2014 .  
  10. ↑ Maillard, J.P.; Paumard, T.; Stolovy, T.; Rigaut, F. (2004). "Arten til Galactic Center-kilden IRS 13 avslørt av høy romlig oppløsning i det infrarøde" . Astronomi og astrofysikk . Hentet 2. mars 2014 . 
  11. ^ Gillesen, Stefan (2009). "Overvåke stjernebaner rundt det massive svarte hullet i Galactic Center" . The Astrophysical Journal 692 (2): 1075-1109 . Hentet 2. mars 2014 .  
  12. ^ O'Neill, Ian (2008). Universe Toda, red. "Beyond Any Reasonable Doubt: A Supermassive Black Hole Lives in Center of Our Galaxy " " . Hentet 4. mars 2014 . 
  13. ↑ "Det første bildet av det sorte hullet i sentrum av galaksen vår tatt." . 
  14. ↑ Doeleman et al. 2008
  15. ^ a b c d e f g h Gillessen, S.; Eisenhauer, F.; Trippe, S.; Alexander, T.; Genzel, R.; Martins, F.; Ott, T. (20. februar 2009). "OVERVÅKNING AV STJERNEBANER RUNDT DET MASSIVE SVARTE HULLET I DET GALAKTISKE SENTRUM" . The Astrophysical Journal (på engelsk) 692 (2): 1075-1109. ISSN  0004-637X . doi : 10.1088/0004-637x/692/2/1075 . Hentet 12. mai 2022 . 
  16. ↑ Ghez, AM; Salim, S.; Weinberg, N.N.; Lu, JR; Punktum.; Dunn, JK; Matthews, K.; Morris, MR et al. (20. desember 2008). "Måle avstand og egenskaper til Melkeveiens sentrale supermassive svarte hull med stjernebaner" . The Astrophysical Journal (på engelsk) 689 (2): 1044-1062. ISSN  0004-637X . doi : 10.1086/592738 . Hentet 12. mai 2022 . 
  17. ^ Schödel et al. 2009
  18. ^ "Orbital parametere for stjerner i bane rundt Sgr A * " . Astrophysics Spectator (4.10). 11. juli 2007. 
  19. ↑ a b Ghez, AM ; Salim, S.; Hornstein, SD; Tanner, A.; Lu, JR; Morris, M.; Becklin, EE; Duchene, G. (mai 2005). "Stjernebaner rundt det galaktiske senterets svarte hull". The Astrophysical Journal 620 (2): 744-757. Bibcode : 2005ApJ...620..744G . arXiv : astro-ph/0306130 . doi : 10.1086/427175 . 
  20. ↑ Meyer, L.; Ghez, AM; Schodel, R.; Yelda, S.; Boehle, A.; Lu, JR; Punktum.; Morris, MR et al . (4. oktober 2012). "Den korteste kjente periodestjernen som kretser rundt galaksens supermassive svarte hull".. 

Eksterne lenker