Hópur vísindamanna frá Instituto Max Planck af Física Extraterrestre skráði tímamót í geimathugun með því að greina áður óþekkta loftkennd byggingu í miðju Via Láctea. Stjörnufræðilega fyrirbærið fékk opinbera G2t skráningu og sýnir einstaka eiginleika í hreyfingu sinni. Uppgötvunin veitir bein gögn um gangverki efna nálægt svæðum með mikla þyngdarafl.
Nýfundna myndunin er í um það bil 27 þúsund ljósára fjarlægð frá plánetunni Terra. Gögnin staðfesta að gasskýið framkvæmir beina braut um Sagittarius A*, risasvartholið sem er í kjarna vetrarbrautarinnar okkar.
Nákvæm kortlagning á þessari uppbyggingu átti sér stað með háþróaðri aðgerð Very Large Telescope. Búnaðurinn tilheyrir Observatório Europeu af Sul og starfar frá aðstöðu sem staðsett er í eyðimörkinni Atacama, í Chile. Með því að taka myndir í mikilli upplausn var hægt að einangra hreyfingu hlutarins í þéttu og óskipulegu rýmisumhverfi.
Saga geimmælinga á svæðinu
Nýleg uppgötvun veitir þann staðreyndagrundvöll sem þarf til að leysa langvarandi umræðu í stjarneðlisfræðisamfélaginu um hið sanna eðli tveggja annarra nálægra gasskýja, þekkt vísindalega sem G1 og G2. Durante ár, spurðu vísindamenn hvort þessar myndanir geymdu faldar stjörnur í innri þeirra eða hvort þær væru eingöngu samsettar úr loftkenndu efni og geimryki. Núverandi mælingar staðfesta að myndanirnar þrjár deila næstum eins brautareiginleikum, sem bendir eindregið til sameiginlegs myndunarferlis og útilokar tilgátuna um einstaka stjörnukjarna.
Greining G2t skýsins átti sér stað eftir ítarlega greiningu á umtalsverðu magni uppfærðra gagna, safnað með innrauðum skynjara sjónaukans við Chile. Stjörnufræðingarnir sem stóðu að rannsókninni sáu að nýja mannvirkið er staðsett á þyngdarbraut sem endurspeglar þegar skráðar slóðir G1 og G2 myndanna. Essa afar líkt vakti athygli myndvinnslusérfræðinga hjá þýsku stofnuninni og hvatti til dýpri rannsókn á sameiginlegum uppruna þessara himintungla í vetrarbrautakjarnanum.
Stærðfræðileg greining á sporbrautum
Munurinn á brautum skýjanna þriggja takmarkast við litla hlutfallslega snúning og millimetrabreytingar á hallahornum. Esses Nákvæmar stærðfræðilegar breytur voru nauðsynlegar fyrir vísindateymið til að útiloka fyrri kenningar um myndun kerfisins.
Byggt á útreikningum á ferilsbraut komust rannsakendur að þeirri niðurstöðu að það væri tölfræðilega ólíklegt að hvert þessara skýja innihaldi sjálfstæða stjörnu í kjarna sínum. Líkurnar á því að þrír aðskildir stjörnur taki upp svo nána og samstillta braut um svarthol eru nánast engar.
Athuganir staðfesta að öll þessi gaskomplex hreyfist á tengdan hátt á afar þéttu svæði í geimnum. Þyngdarkrafturinn verkar jafnt á efnið og viðheldur samheldni mannvirkjanna allan athugunartímann.
Staðfesting á tilvist G2t styrkir það fræðilega líkan að þessi mannvirki samanstanda eingöngu af gasi og geimryki. Efnið ferðast á miklum hraða og þjáist af beinum afleiðingum hins öfgakennda umhverfi sem myndast af miðlægri sérstöðu vetrarbrautarinnar.
Þrívídd endurbygging vetrarbrautamiðstöðvarinnar
Stöðug vöktun á miðsvæði Via Láctea leiddi í ljós að skýin G1, G2 og G2t birtust ekki af handahófi í geimnum. Teymi stjarneðlisfræðinga tókst að mæla tilfærsluhraða og nákvæma staðsetningu hvers brots með áður óþekktri nákvæmni í sögu stjörnufræðinnar.
Þessi tölulegu gögn þjónuðu sem grundvallargrundvöllur fyrir því að búa til fullkomið þrívíddar hreyfilíkan. Stafræna uppgerðin sýnir hvernig ský taka takmarkað pláss í sjónsviði sjónaukans á meðan þeir snúast.
Líkanið sýnir einnig mikla hröðun loftkennda efnisins. Hinn mikli aðdráttarkraftur sem miðstöðvar vetrarbrautarinnar beitir neyðir mannvirkin til að hreyfast á svimandi hraða þegar þau ljúka sporöskjulaga leiðum sínum um dimma kjarnann.
Tvístjörnukerfi sem uppspretta efnis
Bein líkindi milli brauta skýjanna þriggja beina því til vísindamanna að rannsaka einn uppruna alls loftkenndu efnis. Levantamentos stjarnfræðileg gögn benda til þess að tvíundirkerfi massamikilla stjarna, sem kallast IRS16SW, beri ábyrgð á stöðugu útskilnaði þessa efnis.
Þetta risastjarnapar rekur eigin sporbraut um Sagittarius A*. Durante þessa geimferð losar kerfið gríðarlegt magn af gasi út í geiminn og virkar sem vél til að dreifa efni á miðsvæði vetrarbrautarinnar.
Dynamics losun stjörnuvinds
The force of the stellar winds generated by this binary system pushes material away from the stars’ immediate pull. Þegar IRS16SW kerfið færist í gegnum geiminn, varpar það þessum gasmassa á aðeins mismunandi tímum í hringrás sinni.
Þessi tímabundni munur á losun efnisins útskýrir fullkomlega litla breytileika í snúningi sem sést á brautum G1, G2 og G2t. Gasið sem kastað er út myndar samfellda slóð sem undir áhrifum svartholsins skipar sér í skýlaga mannvirki sem vísindamenn hafa nú kortlagt.
Tækniframfarir í stjarnfræðilegum tækjabúnaði
Árangur þessarar vísindalegu átaks veltur beint á notkun ERIS tækisins, fullkomnustu búnaðar sem festur er við aðalbyggingu Very Large Telescope í Chile. Este tæki sameinar mjög háupplausn myndtöku og háþróuð litrófsgreiningarkerfi, sem gerir ekki aðeins kleift að sjá hluti, heldur einnig niðurbrot ljóssins sem þeir gefa frá sér. Essa tvískiptur tæknilegur hæfileiki virkar sem drifþátturinn sem hefur gert vísindamönnum kleift að kortleggja skýjabrautirnar með smáatriðum sem engin fordæmi hafa í sögu Via Láctea könnunar. Graças litrófsgreininguna sem ERIS veitti, fengu stjörnufræðingar beinan aðgang að efnamerkjum og geislahraða loftkenndra mannvirkja. Athuganirnar sýna mikla ókyrrð í umhverfinu í grennd við risasvartholið og sannreyna virkni tækisins fyrir framtíðarrannsóknir sem beinast að þéttum fyrirbærum og háorkufyrirbærum sem eiga sér stað í kjarna vetrarbrautarinnar okkar. Nákvæmni gagnanna sem safnað er útilokar truflun í lofthjúpi á jörðu niðri og gefur skýra og óumdeilanlega mynd af gangverki geimvökva við erfiðar þyngdarafl.
Þyngdarkraftar í kjarna Via Láctea
Miðja Via Láctea táknar eitt öfgafyllsta og kraftmeista umhverfi alls sjáanlegs alheims, sem hýsir risasvartholið Sagittarius A*, en massi þess er reiknaður út á risastóran stjarnfræðilegan mælikvarða miðað við Sol. Hinn gríðarmikli aðdráttarkraftur sem myndast af þessari sérstöðu togar stanslaust til stjörnur, geimryk og gasský sem komast inn í umhverfi sitt og neyðir þessi himintungl til að ná svívirðilegum hraða á sífellt þrengri brautum. Svæðið sýnir stanslausa stjarneðlisfræðilega virkni, sem einkennist af stöðugri aflögun efnisbygginga vegna alvarlegra víxlverkana, árekstra stjörnuvinda og mikilla sjávarfallakrafta sem móta þróun vetrarbrautarinnar.
