Należący do NASA teleskop rentgenowski Chandra pozwolił naukowcom na szczegółowy wgląd w naturę jasnego wyrzutu w jądrze M87. M87 to wielka galaktyka eliptyczna, odległa o 50 milionów lat świetlnych, leżąca w gwiazdozbiorze Panny. Obraz wyrzutu w promieniach rentgenowskich ukazał nieregularną, węzłowatą strukturę, podobną do wykrytej w tym miejscu przez teleskopy radiowe i Teleskop Kosmiczny Hubble’a (HTS).

Podejrzewa się, że wyrzut powstał w wyniku działania mocnych sił elektromagnetycznych, wytworzonych przez materię opadającą w kierunku supermasywnej czarnej dziury. Dziura ta znajduje się w bardzo jasnym jądrze galaktyki, przy lewej krawędzi zdjęcia. Pod wpływem działania sił elektromagnetycznych gaz oraz pole magnetyczne są wyrzucane z pobliża czarnej dziury wzdłuż jej osi rotacji, tworząc wąski wyrzut (tzw dżet). Wewnątrz tego wyrzutu fale uderzeniowe są źródłem powstawania wysokoenergetycznych elektronów, które poruszają się ruchem spiralnym wokół linii sił pola magnetycznego. W wyniku doznawanego przyspieszenia elektrony te emitują energię, tworząc widoczne w falach radiowych, optycznych i rentgenowskich węzły. Jest to tak zwany proces synchrotronowy.

Za pomocą znajdujących się na Chandrze High Energy Transmission Grating (HETG) i Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS) naukowcy mogli dokładnie zmierzyć widmo promieniowanie rentgenowskiego. Dostarczyło to dowodów na poparcie modelu, według którego elektrony w węzłach są przyspieszane do dużych energii i emitują energię w procesie synchrotronowym.

Cechy widma i intensywność emisji fal rentgenowskich potwierdza również, że źródłem tego promieniowania nie jest gorący gaz wytworzony przez opadający na czarną dziurę materiał.

Grupa astronomów prowadzona przez Hermana Marshalla z Massachusetts Institute of Technology w Cambridge obserwowała M87 przez 10,6 godzin w okresie od 17 do 18 lipca 2000 roku. Jednym ze znaczących osiagnięć jest zaobserwowanie, że węzły w pobliżu jądra charakteryzują się znacznie większą emisją promieniowania X, w stosunku do emisji w paśmie fal widzialnych i radiowych, niż bardziej odległe węzły. Dokładne źródło zaobserwowanej róznicy nie jest znane, podejrzewa się jednak, że ma to związek ze zmniejszaniem się prędkości wyrzutu, zjawiska odkrytego przez teleskop Hubble’a.

Autor

Anna Marszałek