ตรวจพบการแผ่รังสีอินฟราเรดครั้งแรกจากหลุมดำมวลมหาศาลทางช้างเผือก

ราศีธนู A* เป็นหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางทางช้างเผือก เมื่อหลุมดำมวลมหาศาลเคลื่อนตัวไป มันก็ค่อนข้างเงียบสงบ มันไม่ได้สร้างความฉุนเฉียวทั่วกาแล็กซีที่น่ากังวล แม้ว่าแสงจะแฟลร์ขึ้นมา และการศึกษาแสงแฟลร์เหล่านี้ในช่วงความยาวคลื่นถือเป็นสิ่งสำคัญมากในการสร้างแบบจำลองเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมสุดขั้วรอบหลุมดำ มีการสังเกตการณ์ชุดใหญ่ขาดหายไป แต่ในที่สุดนักดาราศาสตร์ก็สามารถเติมเต็มช่องว่างดังกล่าวได้

การสังเกตการณ์ที่ผ่านมาได้ศึกษาแสงแฟลร์ในรังสีอินฟราเรดใกล้ รังสีใต้มิลลิเมตร และคลื่นวิทยุ สิ่งนี้ทำให้เห็นภาพที่ชัดเจนของสิ่งที่เกิดขึ้นรอบหลุมดำ(เรียกสั้น ๆ ว่า Sgr A*) ล้อมรอบด้วยดิสก์สะสมมวลสาร มีเส้นสนามแม่เหล็กไหลผ่านจานนี้ และเมื่อเส้นสองเส้นเข้าใกล้กัน ก็สามารถเชื่อมต่อกันและปล่อยพลังงานออกมาได้มาก โดยพื้นฐานแล้ว การเชื่อมต่อใหม่จะเร่งอิเล็กตรอนให้ใกล้เคียงกับความเร็วแสง สิ่งนี้เรียกว่ารังสีซินโครตรอน

อย่างไรก็ตาม ช่องว่างในการครอบคลุมเป็นเรื่องที่น่ากังวล จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามีอะไรเกิดขึ้นในช่วงความยาวคลื่นที่เกินกว่าแบบจำลองล่ะ? นักวิจัยใช้หอดูดาวหลายแห่งเพื่อสร้างภาพเหตุการณ์เหล่านี้ท่ามกลางแสงทุกประเภท ไม่พบสิ่งใดในการเอกซเรย์ ซึ่งบ่งชี้ว่าแสงแฟลร์ไม่ได้มีพลังมากนัก

แต่การสังเกตร่วมสมัยใน Submillimeter โดยใช้ Submillimeter Array (SMA) และอินฟราเรดกลาง (MIR) ด้วย, วาดภาพทั้งภาพ แสงแฟลร์ถูกพบเห็นครั้งแรกใน MIR และประมาณ 10 นาทีต่อมาในแสงที่ต่ำกว่ามิลลิเมตร ซึ่งสอดคล้องกับสถานการณ์รังสีซินโครตรอน

“การวิจัยของเราบ่งชี้ว่าอาจมีการเชื่อมโยงระหว่างความแปรปรวน (มิลลิเมตร) ที่สังเกตได้กับการปล่อยแสงแฟลร์ MIR ที่สังเกตได้” ดร. Sebastiano D. von Fellenberg ผู้เขียนนำจากสถาบันดาราศาสตร์วิทยุมักซ์พลังค์กล่าวในคำแถลง-

“แสงแฟลร์ของ Sgr A* พัฒนาและเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในเวลาไม่กี่ชั่วโมง และไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่สามารถเห็นได้ในทุกช่วงคลื่น” ดร.โจเซฟ มิคาอิล หนึ่งในผู้เขียนรายงานวิจัยดังกล่าวและ Astronomy and NSF กล่าวเสริม นักวิจัยหลังปริญญาเอกด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่หอดูดาวฟิสิกส์ดาราศาสตร์สมิธโซเนียน เป็นเวลากว่า 20 ปีแล้วที่เรารู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในช่วงวิทยุและช่วงอินฟราเรดใกล้ (NIR) แต่ความเชื่อมโยงระหว่างทั้งสองไม่เคยชัดเจน 100% การสำรวจใหม่ในช่วง IR กลางนี้ช่วยเติมเต็มช่องว่างนั้น"

ทีมงานแนะนำว่าควรใช้แนวทางหลายความยาวคลื่นนี้เพื่อศึกษา Sgr A* ต่อไป และควรขยายไปยังวัตถุอื่นๆ เช่น- ทั้งสองเป็นหลุมดำมวลมหาศาลเพียงแห่งเดียวที่ได้รับการสังเกตโดยตรงด้วยกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ มีข้อมูลเพิ่มเติมให้ค้นหาเกี่ยวกับทั้งสองคน

"ในขณะที่ข้อสังเกตของเราชี้ให้เห็นว่าการปล่อย IR กลางๆ ของ Sgr A* เป็นผลมาจากการปล่อยซิงโครตรอนจากอิเล็กตรอนที่เย็นลง แต่ก็ยังมีอะไรที่ต้องเข้าใจอีกมากเกี่ยวกับการเชื่อมต่อทางแม่เหล็กและความปั่นป่วนในจานสะสมมวลสารของ Sgr A*" von Fellenberg กล่าว "การตรวจจับด้วยอินฟราเรดกลางครั้งแรกนี้ และความแปรปรวนที่เห็นได้จาก SMA ไม่เพียงแต่เติมเต็มช่องว่างในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับสาเหตุที่ทำให้เกิดแสงแฟลร์ใน Sgr A* แต่ยังเปิดแนวใหม่ของการสอบสวนที่สำคัญอีกด้วย"

Michail กล่าวเสริมว่า "เรายังต้องการทราบและจำเป็นต้องค้นหา... Sgr A* มีความลับอะไรอีกบ้างที่ IR ระดับกลางสามารถปลดล็อกได้ อะไรอยู่เบื้องหลังการปล่อยแสงแบบแปรผันของแสงแฟลร์จริงๆ มีความรู้มากมายที่สะสมอยู่ภายในสีดำนี้ ภูมิภาคของโฮลกำลังรอให้เราเข้าถึงมัน”

การศึกษาครั้งนี้นำเสนอในงานแถลงข่าวในการดำเนินคดีครั้งที่ 245 ของสมาคมดาราศาสตร์อเมริกัน และได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในจดหมายวารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์- สามารถสั่งพิมพ์ล่วงหน้าได้ทางอาร์เอ็กซ์-