Astronomen erfassen einen massiven Vulkanausbruch eines Schwarzen Lochs in der Nähe der Erde, der das 16-fache des Vollmonds am Himmel ausdehnt

Centaurus A ist eine aktive riesige elliptische Galaxie, die 12 Millionen Lichtjahre entfernt ist. In seinem Kern befindet sich ein Schwarzes Loch mit einer Masse von 55 Millionen Sonnen. Dieses Bild zeigt die Galaxie bei Radiowellenlängen und zeigt riesige Plasmakeulen, die weit über die sichtbare Galaxie hinausreichen und nur einen kleinen Fleck in der Mitte des Bildes einnehmen. Die Punkte im Hintergrund sind keine Sterne, sondern Radiogalaxien, ähnlich wie Centaurus A, in viel größeren Entfernungen. Bildnachweis: Ben McKinley, ICRAR/Curtin und Conor Matherne, Louisiana State University

Astronomen haben das umfassendste Bild der Radioemissionen von der nächsten aktiven Feedmasse erstellt Schwarzes Loch grundieren.

Diese Emission wird durch ein zentrales Schwarzes Loch in der Galaxie Centaurus A ausgelöst, das etwa 12 Millionen Lichtjahre entfernt ist.

Wenn sich ein Schwarzes Loch von fallendem Gas ernährt, stößt es Material mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aus, wodurch über Hunderte von Millionen Jahren „Radioblasen“ wachsen.

Von der Erde aus betrachtet erstreckt sich die Eruption von Centaurus A nun acht Grad über den Himmel – die Länge von 16 nebeneinander liegenden Vollmonden.

Aufgenommen mit dem Murchison Widefield Array (MWA)-Teleskop im westaustralischen Outback.

Centaurus A ist eine aktive riesige elliptische Galaxie, die 12 Millionen Lichtjahre entfernt ist. In seinem Kern befindet sich ein Schwarzes Loch mit einer Masse von 55 Millionen Sonnen. Dieses zusammengesetzte Bild zeigt die Galaxie und den umgebenden intergalaktischen Raum bei mehreren verschiedenen Wellenlängen. Radioplasma ist blau dargestellt und scheint mit den heißen Röntgenstrahlen emittierenden Gasen (orange) und kaltem neutralem Wasserstoff (violett) zu interagieren. Wolken von Halpha (rot) erscheinen auch über dem optischen Hauptteil der Galaxie, der zwischen den beiden hellsten Funkpunkten liegt. Der „Hintergrund“ erscheint in optischen Wellenlängen und zeigt Sterne in unserer Milchstraße, die bereits im Vordergrund stehen. Bildnachweis: Connor Matherne, Louisiana State University (Optical/Halva), Kraft et al. (Röntgen), Struve et al. (Hallo), Ben McKinley, ICRAR/Kurten. (Radio)

Die Forschung wurde am 22. Dezember 2021 in der Zeitschrift veröffentlicht Natürliche Astronomie.

Hauptautor Dr. Benjamin McKinley vom Curtin University Node, International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) sagte er, dass das Bild verblüffende neue Details über die Radioemission der Galaxie enthüllt.

„Diese Radiowellen stammen von Materie, die vom supermassiven Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie absorbiert wird“, sagte er.

„Es bildet eine Scheibe um das Schwarze Loch herum, und wenn sich Materie in der Nähe des Schwarzen Lochs trennt, bilden sich auf beiden Seiten der Scheibe mächtige Jets, die den größten Teil des Materials zurück in den Weltraum schleudern, Entfernungen von vielleicht mehr als einer Million Lichtjahren.

„Frühere Radiobeobachtungen waren der extremen Helligkeit der Jets nicht gewachsen und Details der größeren Region um die Galaxie waren verzerrt, aber unser neues Bild überwindet diese Einschränkungen.“

Video, das die radioaktive Galaxie Centaurus A zeigt, die das nächste Schwarze Loch beherbergt, das die Erde aktiv ernährt. Das Video zeigt die scheinbare Größe der Galaxie bei Licht-, Röntgen- und Submillimeterwellenlängen von der Erde im Vergleich zum Mond. Es wird dann herausgezoomt, um die massive Ausdehnung der umgebenden Blasen zu zeigen, die bei Radiowellenlängen beobachtet werden. Astronomen haben das umfassendste Bild der Radioemissionen des nächsten supermassereichen Schwarzen Lochs erstellt, das die Erde nährt.

Centaurus A ist die unserer Galaxie am nächsten liegende Radiogalaxie Milchstraße.

„Wir können vor allem von Centaurus A viel lernen, nur weil es so nah ist und wir es so detailliert sehen können“, sagte Dr. McKinley.

„Nicht nur bei Radiowellenlängen, sondern auch bei allen anderen Wellenlängen des Lichts.

„Bei dieser Forschung konnten wir Radiobeobachtungen mit optischen und Röntgendaten kombinieren, um die Physik dieser supermassiven Schwarzen Löcher besser zu verstehen.“

Kachel 107, oder „draußen“, ist eine von 256 Kacheln von MWA, die sich 1,5 Kilometer vom Kern des Teleskops entfernt befindet. Beleuchtung Fliesen und antike Landschaft ist der Mond. Bildnachweis: Pete Wheeler, ICRAR

Der Astrophysiker Dr. Massimo Gaspari vom italienischen Nationalen Institut für Astrophysik sagte, die Studie unterstütze eine neue Theorie, die als „chaotische Kälteakkretion“ (CCA) bekannt ist und in verschiedenen Bereichen aufgetaucht ist.

„In diesem Modell kondensieren kalte Gaswolken im galaktischen Halo und fallen über die zentralen Regionen und ernähren das supermassive Schwarze Loch“, sagte er.

„Infolge dieses Regens interagiert das Schwarze Loch stark, indem es Energie durch Radiojets zurückgibt, die die erstaunlichen Keulen aufblasen, die wir im MWA-Bild sehen“, schloss Dr.

Dr. McKinley sagte, die Galaxie scheint im Zentrum heller zu sein, wo sie aktiver ist und viel Energie vorhanden ist.

„Dann wird es schwächer, wenn Sie gehen, weil die Energie verloren ist und sich die Dinge gelegt haben“, sagte er.

„Aber es gibt interessante Eigenschaften, bei denen geladene Teilchen beschleunigen und mit starken Magnetfeldern interagieren.“

MWA-Direktor Professor Stephen Tingay sagte, die Forschung sei aufgrund des extrem weiten Sichtfelds des Teleskops, der hervorragenden Lage des leisen Radios und der hervorragenden Empfindlichkeit möglich.

„MWA ist ein Vorläufer des Square Kilometre Array (SKA) – einer globalen Initiative zum Bau der weltweit größten Radioteleskope in Westaustralien und Südafrika“, sagte er.

„Das weite Sichtfeld und folglich die riesige Datenmenge, die wir sammeln können, bedeutet, dass das Detektionspotential jeder MWA-Beobachtung sehr hoch ist. Dies ist ein großer Schritt in Richtung eines größeren SKA.“

Referenz: „Multiscale Feedback and Feed in the Closest Radio Galaxy Centaurus A“ Von B. McKinley, S. J. Tingay, M. Gaspari, R. P. Kraft, C. Matherne, A. R. Offringa, M. McDonald, MS Calzadilla, S. Veilleux, SS Shabala , SDJ Gwyn, J. Bland-Hawthorn, D. Crnojević, BM Gaensler und M. Johnston-Hollitt, 22. Dezember 2021, hier erhältlich. natürliche Astronomie.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01553-3

Das Murchison Widefield Array ist ein MWA, das von der Curtin University im Auftrag eines internationalen Konsortiums am Murchison Radio Astronomy Observatory in Westaustralien betrieben und betrieben wird. Das Observatorium wird von CSIRO, Australiens nationaler Wissenschaftsbehörde, verwaltet und wurde mit Unterstützung der australischen und westaustralischen Regierungen eingerichtet. Wir erkennen an, dass die Wajarri Yamatji die traditionellen Eigentümer des Observatoriums sind.

Das Pawsey Supercomputing Research Center in Perth – eine öffentlich finanzierte nationale Tier-1-Supercomputing-Einrichtung – half bei der Speicherung und Verarbeitung der in dieser Forschung verwendeten MWA-Notizen.