Źródło zdjęcia: NASA
Zespół astronomów wykonał zdjęcie w środkowej podczerwieni o najwyższej rozdzielczości, jakie kiedykolwiek wykonano w centrum naszej Drogi Mlecznej. Kamera, zwana Dużym Studzienką Podczerwienią, lub Mirlin, jest przymocowana do ogromnego obserwatorium Keck na Hawajach.
Zdjęcie w środkowej podczerwieni o najwyższej rozdzielczości, jakie kiedykolwiek zostało zrobione centrum naszej Drogi Mlecznej, ujawnia szczegóły dotyczące pyłu wirującego w czarnej dziurze dominującej w tym regionie.
Zdjęcie zostało wykonane przez zespół dr. Marka Morrisa z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, przy teleskopie Keck II na Hawajach, za pomocą kamery na podczerwień zbudowanej w NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia. Imager dużych średnich studni w podczerwieni lub Mirlin wykorzystał trzy różne długości fal podczerwonych do zbudowania kolorowego obrazu kompozytowego dostępnego online pod adresem http://irastro.jpl.nasa.gov/GalCen/galcen.html.
Część widma elektromagnetycznego w środkowej podczerwieni obejmuje długości fal, przy których obiekty w temperaturze pokojowej świecą najjaśniej. Wszystko na Ziemi, w tym teleskop, astronomowie, a nawet atmosfera, emituje jasny blask w środkowej podczerwieni. Widząc obiekty niebieskie choć ten blask jest jak próba zobaczenia gwiazd w świetle dziennym; potrzebne są specjalne techniki, aby drażnić gwiazdy z tego blasku, aby zbudować rozpoznawalny obraz.
Blisko środka obrazu, ale niewidoczna przy tych długościach fal, jest czarna dziura trzy miliony razy cięższa niż nasze Słońce. Jego przyciąganie grawitacyjne, tak silne, że nawet światło nie może uciec z jego powierzchni, wpływa na ruch pyłu, gazu, a nawet gwiazd w całym regionie.
Zasłona pyłu pochłania widzialne światło emitowane przez większość gwiazd w pobliżu Centrum Galaktycznego. Światło ogrzewa pył, który następnie promieniuje w podczerwieni i staje się widoczny dla kamery w środkowej podczerwieni.
Zdjęcie pokazuje ten zakurzony materiał skręcający spiralnie w kierunku czarnej dziury, a zwłaszcza strumień gazu i pyłu zwany Północnym Ramieniem. Kiedy materiał ten ostatecznie wpadnie do czarnej dziury, uwolni energię, która wpływa na wszystko w jego pobliżu. To wydarzenie, które, jak są pewni astronomowie, zdarzyło się wiele razy w historii Drogi Mlecznej, może spowodować powstanie nowej generacji gwiazd, powodując zapadnięcie się innych chmur pyłu w pobliżu, lub może faktycznie zahamować tworzenie się nowych gwiazd, jeśli uwolniona energia niszczy te chmury. Tak czy inaczej czarna dziura wciąż rośnie, gdy wpada do niej nowy materiał.
Astronomowie wiedzą, że wszystkie gwiazdy na tym zdjęciu są bardzo świecące, ponieważ mniej świecące gwiazdy wydają się bardzo słabe dla kamery w środkowej podczerwieni. Masywna gwiazda zbliżająca się do ostatnich etapów życia, czerwony nadolbrzym IRS7, jest widoczna na tym zdjęciu jako niewielki, jasny punkt tuż nad centrum. IRS7 jest po prostu tak świetlisty - ponad 100 000 razy jaśniejszy niż nasze Słońce - że możemy bezpośrednio zobaczyć jego światło gwiazd.
„Mini-wnęka” w środku to bańka, która najwyraźniej została opróżniona z pyłu i gazu. Gwiazda znajdująca się w centrum mini-wnęki (niewidoczna na tym obrazie) najwyraźniej wieje ten bąbel z jego silnym wiatrem gwiezdnym. „Kula” to tajemnicza, szybko poruszająca się funkcja skierowana mniej więcej od mini-wnęki, tuż poniżej i na prawo od środka. Może to być strumień złożony z gazu i pyłu.
Inni członkowie zespołu obrazowania Mirlin, wraz z Morrisem, to dr Andrea Ghez, dr Eric Becklin i Angelle Tanner z UCLA; Dr. Michael Ressler i Michael Werner z JPL; oraz dr Angela Cotera Hulet z Arizona State University, Tempe, Ariz. Aparat został zbudowany na JPL przez Resslera i Wernera. Działanie Mirlin jest wspierane przez grant z NASA Office of Space Science, Waszyngton, D.C. Niektóre ustalenia oparte na tym obrazie zostały opublikowane w czasopiśmie Astrophysical Journal.
Badanie procesów w centrum naszej galaktyki może uczyć astronomów więcej o znacznie bardziej aktywnych, odległych jądrach galaktycznych - obiektach takich jak kwazary i galaktyki Seyferta, które są najbardziej gwałtownymi miejscami znanymi we wszechświecie. Więcej informacji na temat centrum naszej Drogi Mlecznej i centrów innych galaktyk można uzyskać za pomocą przyszłych instrumentów o wyższej rozdzielczości i czułości.
Na przykład NASA planuje podobną kamerę na podczerwień, Mid-Infrared Instrument, jeden z trzech instrumentów, które będą latać na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, wystrzeliwanego w 2010 roku. Kamera osiągnie rozdzielczość w przybliżeniu równą obrazom Keck, ale dlatego, że będzie krążyć nad ciepłym blaskiem emitowanym przez ziemską atmosferę, będzie 1000 razy bardziej wrażliwa. Za pomocą tego instrumentu astronomowie będą mogli badać centra galaktyk aż do krawędzi obserwowalnego wszechświata.
JPL, we współpracy z konsorcjum krajów europejskich i Europejską Agencją Kosmiczną, opracowuje Instrument w średniej podczerwieni. Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba zarządza Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
JPL jest oddziałem California Institute of Technology w Pasadenie.
Oryginalne źródło: NASA / JPL News Release
