 |
| Kaavio havainnollistaa mittausmenetelmöö, jolla Fermin kuplien arvoitusta on ratkottu. Kuplan värit ilmentävät kaasun liikesuuntaa: sinin tulee meitä kohti ja punainen menee meistä poispäin. Kuva NASA's Goddard Space Flight Center. |
Linnunratamme on suhteellisen laakea järjestelmä, jossa on
noin 400 miljardia tähteä jakaantuneena erilaisiin spiraalihaaroihin.
Linnunradan keskustassa on noin 4,5 miljoonan auringonmassainen musta aukko[1],
joka on ilmiselvästi hyvin rauhallinen. Siihen ei ole putoamassa kovinkaan
suuria ainemääriä.
Toisin on ollut menneisyydessä, silloin mustaan aukkoon
päätyi merkittävä määrä ainetta. Tiedämme tämän koska mustaan aukkoon päätyvä
aine ei putoa sinne suoraan, vaan muodostaa kertymäkiekon aukon ympärille.
Kertymäkiekossa oleva aine kuumenee plasmaksi ja osa siitä joutuu mustan aukon
sijaan kertymäkiekon pyörimisakselin suuntaiseen ainesuihkuun. Suihkun
lämpötila on noin 10 miljoonaa Kelviniä ja se kuumentaa Fermin kuplina[2]
tunnettuja kaasukuplia niin paljon, että ne säteilevät röntgen- ja gammasäteilyä.
Samanlaisia kaasukuplia on havaittu muissakin galaksissa,
mutta ne ovat liian kaukana tarkkojen havaintojen tekemiseksi. Linnunradan
tilanne on toisin, sillä katselemme kuplia Linnunradan sisältä.
Havainnot[4]
on tehty Cosmic
Origins spektrografilla (COS) ja
Hubble avaruusteleskoopin kuvantavalla
spektrografilla, joilla havaittiin 46+1 kaukaista kvasaaria[3].
Kvasaarien valo tulee Fermin kuplien läpi, jolloin spektrissä näkyy viileän
kaasun aiheuttamia muutoksia. Muutokset kertovat Fermin kuplien kaasun
kemiallisesta koostumuksesta, lämpötilasta ja laajenemisnopeudesta.
Tutkimukset ovat osoittaneet Fermin kuplissa olevan jonkin
verran piitä ja hiiltä. Kuplien laajenemisnopeudeksi mitattiin noin 1000 km/s
ja lämpötilaksi noin 10 000 K. Mustasta aukosta lähtöisin olevan suihkun
lämpötila onkin sitten paljon korkeampi, sillä sen on noin 10 000 000
K. Fermin kupliin on kertynyt ainetta noin 2 miljoonan auringonmassan verran ja
se ulottuu noin 23 000 valovuoden etäisyyteen Linnunradan keskustasta.
Fermin kuplien laajenemisnopeudesta voitiin laskea niiden
syntyneen noin 6–9 miljoonaa vuotta sitten. Silloin Linnunradan keskustan
mustaan aukkoon syöksyi merkittävä määrä ainetta, josta kuplat ovat muistona.
Sen jälkeen kovinkaan suuria ainemääriä mustaan aukkoon ei ole joutunut
ainakaan samassa mittakaavassa.
Huomautukset
[1] Linnunradan keskusta sijaitsee Jousimiehen tähdistössä
ja musta aukko tunnetaan nimellä Sgr A* .
[2] Fermin kuplat havaittiin vuonna 2010 NASAn Fermi
Gamma-Ray teleskooppia ja nimettiin
teleskoopin mukaan.
[3] Kvasaarit ovat etäisten
galaksien aktiivisia ytimiä, joissa on supermassiivisia mustia aukkoja. Nimitys
kvasari viittaa kohteiden ulkonäköön Maasta katsottuna. Nimitys tulee englanninkielisistä
sanoista quasi-stellar object (QSO) ja se tarkoittaa tähden kaltaista kohdetta
(kvasistellaarinen kohde), sillä usein optisella kaukoputkella havaittuna ne
näyttävät hyvin pieniltä tähdiltä. Erikoista niissä oli se, että niiden
punasiirtymä oli suuri eli kohteet olivat niin kaukana ja etääntyivät meistä
suurella nopeudella, että yksittäisten tähtien oli mahdotonta näkyä Maahan
asti. Päätelmä oli, että kohteet ovat erittäin kirkkaita mutta hyvin pieniä.
Ainoa tunnettu kohde voi olla supermassiivinen musta aukko, jonka kertymäkiekko
säteilee jopa voimakkaammin kuin kymmenen galaksia yhteensä.
[4] Tutkimusryhmän johtajana
toimii tähtitieteilijä Rongmon Bordoloi (Massachusetts Institute of
Technology) ja tutkimus julkaistiin 10.1.2017 Astrophysical Journal
tiedejulkaisussa.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti