Terdapat banyak perkara yang berlaku di pusat galaksi kita. Di kawasan kejiranan yang fikiran itu, di mana undang-undang fizik terbentang di luar pemahaman, para astronom telah mengesan sebentuk gas sejuk.
Sagittarius A-Star, atau Sag. Singkatnya *, berjarak 26.000 tahun cahaya dari Bumi dan kira-kira 4 juta kali lebih besar daripada Matahari kita. Semua jisim itu bermaksud tenaga graviti yang berlebihan menarik bahan ke arah A *. Tetapi sebelum bahan disedut, di atas cakrawala ventilasi, bahan itu berada dalam cakera penambahan berputar.
Ahli astronomi telah mengetahui semua ini selama ini. Sag. A * adalah sumber sinar-x yang terang, kerana bahan di dalam cakera dimampatkan dan dipanaskan, menyebabkannya melepaskan sinar-x. Bukan hanya dipanaskan; suhu yang sangat panas hingga 10 juta darjah Celsius (18 juta darjah Fahrenheit.) Pemerhatian sinar-X di angkasa telah dapat melihat semua ini hingga sekitar sepersepuluh tahun cahaya dari lubang itu sendiri.
Tetapi terdapat juga sejumlah besar gas hidrogen "sejuk" dalam beberapa tahun cahaya dari lubang tersebut. Gas ini hanya sejuk berbanding dengan gas yang lain. Ia kira-kira 10,000 darjah Celsius (18,000 darjah Fahrenheit.) Apa sumbangan kepada persekitaran lubang hitam yang dibuat oleh gas yang lebih sejuk ini. Sehingga kini.
"Kami berharap pemerhatian ALMA baru ini akan membantu lubang hitam melepaskan beberapa rahsia."
Elena Murchikova, Pengarang Utama Kertas, Ahli Astrofisik di Institut Kajian Lanjutan di Princeton, New Jersey.
Kini kajian baru menggunakan Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA) telah memberi kita gambaran pertama kita mengenai badan gas sejuk ini. Makalah mereka yang memperincikan karya ini muncul dalam edisi Alam 6 Jun. Inilah cara mereka melakukannya.
Terdapat cukup radiasi di dekat pusat galaksi sehingga atom hidrogen kehilangan elektronnya. Kemudian mereka mendapatkannya semula, dalam kitaran yang berterusan. Ketika mereka melakukannya, penggabungan membebaskan tenaga dalam isyarat panjang gelombang milimeter tertentu. Isyarat ini dapat bergerak ke Bumi dengan kehilangan isyarat yang sangat sedikit.
ALMA adalah mesin yang sangat baik, kuat dan sensitif, dan dapat menyesuaikan isyarat khusus ini. Ahli astronomi menggunakan kekuatan dan kepekaan itu untuk menghasilkan imej pertama cakera gas sejuk pada jarak hanya seperseratus tahun cahaya dari Sag. A *. Pemerhatian mereka membolehkan para astronom memetakan lokasi awan ini, dan juga untuk mengesan pergerakannya. Mereka juga mengukur ukuran awan hidrogen, dan itu berisi kira-kira sepersepuluh jisim Musytari, atau satu sepersepuluh jisim Matahari.
"Kami yang pertama membayangkan cakera sukar difahami ini dan mengkaji putarannya."
Elena Murchikova, Pengarang Utama Kertas, Ahli Astrofisik di Institut Kajian Lanjutan di Princeton, New Jersey.
Kesan Doppler juga dimainkan. Ketika isyarat dari pengumpulan semula hidrogen bergerak ke Bumi, frekuensi beralih ke bahagian spektrum yang lebih biru. Dengan memetakan pergeseran tersebut, para astronom dapat melihat bahawa cincin gas berputar di sekitar lubang hitam.
Oleh kerana persekitaran di sekitar lubang hitam sangat kacau, perlu banyak kerja untuk memahami semua yang berlaku di sana. Maklumat ini akan membantu para saintis memahami persekitaran itu, dan bagaimana lubang hitam memakan bahan.
"Kami yang pertama membayangkan cakera sukar difahami ini dan mengkaji putarannya," kata Elena Murchikova, anggota astrofizik di Institut Kajian Lanjutan di Princeton, New Jersey, dan penulis utama di atas kertas. "Kami juga mencari kenaikan ke lubang hitam. Ini penting kerana ini adalah lubang hitam supermasif terdekat kita. Walaupun begitu, kami masih belum memahami bagaimana cara penambahannya berfungsi. Kami berharap pemerhatian ALMA baru ini dapat membantu lubang hitam melepaskan beberapa rahsia. "
Sumber:
- Siaran Akhbar: Cincin Keren dan Keren di sekitar Lubang Hitam Supermasif Milky Way
- Kertas Penyelidikan: Cakera penambahan yang sejuk di sekitar lubang hitam Pusat Galaksi
- Laman web ALMA
