JWST je uz pomoć AMI tehnike dobio najoštriji snimak okoline supermasivne crne rupe u galaksiji Circinus (~13 miliona sv. god.). Analiza pokazuje da oko 87% viška infracrvene emisije potiče iz prašnjavog akrecionog diska, dok izduvni tokovi doprinose manje od 1%. Posmatranja su obavljena kombinacijom JWST i zemaljskih podataka i otvorila su novi pravac za proučavanje povratnih dejstava crnih rupa na galaksije.
JWST Otkriva Izvor Infracrvenog Viška U Galaksiji Circinus — Akrecioni Disk Kriv 87%
The James Webb telescope has zoomed in on the structures surrounding a supermassive black hole (inset) in unprecedented detail. A Hubble telesscope image (background) shows the cosmic context. | Credit: NASA, ESA, CSA, Enrique Lopez-Rodriguez (University of South Carolina), Deepashri Thatte (STScI); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI); Acknowledgment: NSF's NOIRLab, CTIO
Astronomi su pomoću Teleskopa Džejms Veb (JWST) dobili najoštriji do sada snimak okoline supermasivne crne rupe u centru galaksije Circinus, udaljene oko 13 miliona svetlosnih godina. Rezultati, objavljeni 13. januara u časopisu Nature Communications, menjaju dugogodišnje shvatanje izvora viška infracrvene emisije kod aktivnih galaktičkih jezgra.
Glavno otkriće
Analiza pokazuje da otprilike 87% zabeleženog viška infracrvene svetlosti potiče iz prašnjavog akrecionog diska koji hrani centralnu supermasivnu crnu rupu, dok manje od 1% doprinosi energičnim izduvnim tokovima (vetrovima). To implicira da topljenje i grejanje prašine blizu unutrašnje ivice torusa (prstena) predstavlja dominantan izvor toplinske infracrvene emisije u ovom slučaju.
Kako je JWST to uradio
Ključ je u korišćenju tehnike interferometrije pomoću modula AMI (aperture masking interferometer) ugrađenog u instrument NIRISS. AMI je fizička maska sa sedam malih heksagonalnih otvora koja precizno reguliše ulaz svetlosti u detektore i efektivno udvostručuje rezoluciju JWST-a, dajući mu ekvivalent posmatranja 13‑metarskog teleskopa umesto 6,5‑metarskog.
An illustration of a supermassive black hole spewing an energetic outburst into space | Credit: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
Uz ovu povećanu rezoluciju, JWST je fotografski rešio oblast prečnika ~33 svetlosne godine u centru Circinusa i kvantifikovao relativne izvore emisije spajanjem svemirskih podataka sa brojnim zemaljskim posmatranjima.
Značaj za astronomiju
Otkriveno poreklo infracrvenog viška pomaže u boljem razumevanju procesa akrecije i povratnih dejstava (feedback) koje supermasivne crne rupe ostvaruju na svoje domaćinske galaksije. Preciznija slika o tome gde i kako se energetski troše materija i toplota uticaće na modele rasta crnih rupa i njihove uloge u podsticanju ili gušenju stvaranja zvezda u centralnim regionima galaksija.
Tehnički i metodološki detalji
Interferometrijska metoda koju je primenio JWST omogućava da se kroz prašinu i konfuzno zvezdano pozadinsko svetlo posmatraju sitne strukture u blizini jezgra. Raniji modeli su pokušavali da zasebno prilagode spektre torusa, akrecionog diska i izduvnih tokova, ali bez direktnog razlučivanja tih komponenti. Sada su autori studije — na čelu sa Enrique Lopez‑Rodriguezom — mogli kvantitativno da dodele većinu infracrvenih emisija akreciji, a ne vetrovima.
An illustration of the James Webb Space Telescope in orbit | Credit: Getty Images
„Umesto Webbovih 6,5 metara, kao da posmatramo ovaj region 13‑metarskim svemirskim teleskopom“, rekao je Joel Sanchez‑Bermudez, koautor studije.
Autori ističu da potvrda efekata akrecije na gašenje stvaranja zvezda zahteva dodatna posmatranja drugim režimima i instrumentima JWST‑a.
Šira primena AMI‑ja
AMI nije ograničen samo na aktivne galaktičke centre: njegova preciznost već je doprinela posmatranjima vulkana na Jupiterovom mesecu Io i može se koristiti za otkrivanje sitnih struktura u Sunčevom sistemu, otkrivanje meseca oko asteroida i određivanje orbitа i masa višestrukih zvezdanih sistema.
Zaključak: Ova studija pokazuje koliko JWST‑ova interferometrija može promeniti naše razumevanje najbližih aktivnih supermasivnih crnih rupa i otvara put za proučavanje većeg uzorka galaksija kako bi se proverilo da li je slučaj Circinusa tipičan ili izuzetak.
Pomozite nam da budemo bolji.
