Staub im Wind … Black Hole Style

Im Laufe der Jahre haben Forscher unzählige Beobachtungen von Schwarzen Löchern und ihrer Umgebung gemacht, aber jetzt bietet uns das Very Large Telescope Interferometer von ESO den detailliertesten Blick auf den Staub um ein Schwarzes Loch im Zentrum einer aktiven Galaxie, der jemals erhalten wurde. Ursprünglich erwartet, dass er im ringförmigen Torus um das Schwarze Loch enthalten ist, war die Beobachtung überraschend, als Astronomen entdeckten, dass sich eine signifikante Menge des Staubes sowohl über als auch unter dem Torus befand. Was kann das bedeuten? Nach den neuesten Erkenntnissen und entgegen der landläufigen Theorie ist es möglich, dass der Staub als kühler Wind aus der Region evakuiert wird.

In den letzten zwei Jahrzehnten haben Astronomen entdeckt, dass fast alle Galaxien ein schwarzes Loch in ihren Herzen haben. In vielen Fällen nehmen diese Monster an Größe zu, indem sie Materie aus der unmittelbaren Umgebung ansammeln. Dies ist wiederum verantwortlich für die Bildung aktiver galaktischer Kerne (AGN), eines der energiereichsten Objekte im Universum. Um die superleuchtenden Riesen herum befinden sich Ringe aus kosmischem Staub, die aus dem Weltraum stammen – angesaugt wie Wasser, das einen dunklen Abfluss hinunterwirbelt. Theoretisch muss die von AGN ausgeübte intensive Infrarotstrahlung von diesen staubigen Wirbeln stammen.

Dank des starken Auges des Very Large Telescope Interferometer (VLTI) am Paranal Observatory der ESO in Chile haben Astronomen jetzt in einer nahe gelegenen aktiven Galaxie, die als NGC 3783 katalogisiert ist, etwas Neues gesehen 1000 Grad Celsius, was sie auch beobachteten, verwirrten sie … Riesige Mengen an kühlerem Staub sowohl über als auch unter dem Haupttorus.

Sebastian Hönig (Universität von Kalifornien, Santa Barbara, USA, und Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Deutschland), Hauptautor des Papiers, in dem die neuen Ergebnisse vorgestellt werden, erklärt: „Dies ist das erste Mal, dass wir detaillierte Mittelwerte kombinieren können -Infrarotbeobachtungen des kühlen Staubes bei Raumtemperatur um ein AGN mit ähnlich detaillierten Beobachtungen des sehr heißen Staubes. Dies ist auch der bislang größte Satz von Infrarotinterferometrie für ein AGN. “

Ist das ein Beißring für ein Schwarzes Loch? Aufgrund ihrer Beobachtungen vermuten die Forscher, dass der neu entdeckte Staub vom zentralen Schwarzen Loch nach außen fließt. Dies bedeutet, dass der Wind höchstwahrscheinlich eine entscheidende Rolle in der verwickelten Beziehung sowohl des Schwarzen Lochs als auch seiner Umgebung spielt. Anscheinend zieht das Schwarze Loch sofort Material hinein, aber die unglaubliche Menge an Strahlung, die dies erzeugt, scheint es auch wegzuschieben. Wissenschaftler sind sich nicht sicher, wie diese beiden Prozesse zusammenarbeiten, aber die Entdeckung dieses staubigen Windes könnte zu einem besseren Verständnis ihrer Entwicklung führen.

Um die Auflösung zu erhalten, die für die Untersuchung des Kernbereichs von NGC 3783 erforderlich ist, mussten Astronomen die kombinierte Leistung der Einheitenteleskope des Very Large Telescope der ESO nutzen. Durch diese Verbindung entsteht ein Interferometer, das mit einem 130-Meter-Teleskop „sehen“ kann.

Ein anderes Teammitglied, Gerd Weigelt (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Deutschland), erklärt: „Durch die Kombination der erstklassigen Empfindlichkeit der großen Spiegel des VLT mit Interferometrie können wir genug Licht sammeln, um schwache Objekte zu beobachten . Auf diese Weise können wir eine Region untersuchen, die so klein ist wie die Entfernung von unserer Sonne zu ihrem nächsten Nachbarstern in einer Galaxie, die mehrere zehn Millionen Lichtjahre entfernt ist. Kein anderes optisches oder infrarotes System auf der Welt ist derzeit dazu in der Lage. “

Was bedeuten diese neuen Beobachtungen für die Welt der Astronomie? Es könnte sehr wohl das Muster ändern, wie wir AGN derzeit verstehen. Mit dem Beweis, dass Staub durch intensive Strahlung ausgestoßen wird, müssen neue Modelle erstellt werden – Modelle, die diese aktuellen Informationen darüber enthalten, wie Staub verteilt werden kann.

Hönig fasst zusammen: „Ich freue mich jetzt sehr auf MATISSE, mit dem wir alle vier VLT-Einheitenteleskope gleichzeitig kombinieren und gleichzeitig im nahen und mittleren Infrarot beobachten können – und so viel detailliertere Daten erhalten.“ MATISSE, ein Instrument der zweiten Generation für den VLTI, befindet sich derzeit im Bau.

Original-Story-Quelle: ESO-Pressemitteilung.

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