Uchunguzi mpya wa galaksi ya kuvutia ya M87 unaonyesha jinsi ndege yenye nguvu inavyofanyiza kuzunguka shimo jeusi kubwa lililomo ndani yake.
Miaka michache iliyopita, taswira ya donati inayong'aa ya machungwa ilisababisha hisia. Kwa mara ya kwanza, watafiti wamenasa picha ya eneo la karibu la shimo nyeusi kubwa katikati ya galaksi M87
Galaxy hii inajulikana kwa ndege ambayo huharakisha maada mbali na galaksi, inayoendeshwa na shimo nyeusi la kati. Jinsi gani hasa ndege imetia nanga karibu na shimo jeusi na jinsi jambo hilo linavyotiririka kwenye ndege bado haijaeleweka kikamilifu.
Wanaastronomia, kwa ushiriki wa Taasisi ya Max Planck ya Radio Astronomy, sasa wanatoa majibu mapya. Wakiwa na mtandao wa darubini za redio karibu sawa na Dunia yenyewe, wanatumia mfano wa M87 kufanya jambo hilo kutiririka katikati ya galaksi inayoonekana kwa mara ya kwanza.
Inachukuliwa kuwa mwangaza mkubwa na shughuli katikati ya galaksi kama M87 inatokana na maada kutoka eneo jirani linaloanguka kwenye shimo jeusi katikati ya galaksi.
Walakini, baadhi ya mambo pia yanaelekezwa nje ya eneo hili kupitia ndege. Kwa upande wa gala M87, tayari kumekuwa na picha tofauti za diski ya ndani kabisa ya maada karibu na shimo jeusi la kati na jeti.
Hapo awali haikuwa wazi jinsi ndege, ambayo inasalia kugongana hadi kingo za gala, inaunda karibu na shimo jeusi.
Picha ambayo sasa ilipatikana huanzisha muunganisho kwa mara ya kwanza. "Tunaona jinsi ndege hiyo inavyotoka kwenye pete kuzunguka shimo jeusi na kupata maarifa mapya kuhusu michakato ya kimwili inayosababisha ndege," anasema Thomas Krichbaum kutoka Taasisi ya Max Planck ya Astronomy ya Radio.
Darubini kubwa hufanya kazi ya kina
Timu ya kimataifa ya utafiti ilipata picha hiyo kwa kutazama mwanga wa redio kwa urefu wa mawimbi wa milimita 3,5. Hili huruhusu mwonekano usiofichika kwenye mitiririko ya vitu vyenye kung'aa kwa redio ambayo huzunguka shimo jeusi la kati, na ambayo huwasha ndege.
Ikionekana kutoka kwa Dunia, eneo hili la ndani linaonekana tu kubwa kama mwangaza wa tamasha kwenye Mwezi, unaolingana na kipenyo cha angular cha microarcseconds 64. Kwa umbali wa galaksi ya takriban miaka milioni 55 ya mwanga, hii inalingana na mara chache kipenyo cha mfumo wetu wa jua.
Ili kutatua miundo hii, ambayo ni ndogo inapoonekana kutoka Duniani, watafiti hutumia safu ya darubini nyingi za redio. Kadiri mtandao unavyokuwa mkubwa na kadiri darubini za mtu binafsi zinavyokuwa, ndivyo miundo inayoweza kupigwa picha inavyopungua.
Urefu wa wimbi ambao vipokezi vya redio vimeunganishwa pia hufafanua picha. Kadiri urefu wa mawimbi unavyopungua, ndivyo miundo inayoweza kuonyeshwa vizuri zaidi.
Sehemu kuu ya mtandao ni Global Milimeter VLBI Array (GMVA), ambayo inaenea Ulaya na Amerika ya Kaskazini na Kusini yenye darubini zaidi ya kumi na mbili. Ili kuboresha ubora wa picha, timu pia iliongeza Milimita Kubwa ya Atacama/Submillimetre Array (Alma) na Darubini ya Greenland.
Ni kupitia tu mpangilio maalum wa darubini na uchaguzi wa urefu wa mawimbi wa milimita 3,5 ndipo wanasayansi waliweza kupiga taswira ya injini kuu ya galaksi na jinsi maada hutiririka kwenye shimo jeusi na kuharakishwa kuelekea nje kwenye ndege.
Waliona kiini cha gala hilo nyuma mnamo Aprili 2018 na ilichukua miaka kutafsiri data na kuunda upya picha.
"Taswira ya kuvutia ya ndege na pete katika M87 ni hatua muhimu na inatia taji miaka ya juhudi za ushirikiano," anasema Eduardo Ros, mwanasayansi katika Taasisi ya Max Planck ya Astronomy ya Radio.
Taswira ya kiini cha M87, ambayo wanaastronomia walifanikiwa kuipata miaka michache mapema kwa usanidi tofauti wa darubini, Darubini ya Tukio ya Horizon katika urefu wa mawimbi ya milimita 1,3, ina sifa ya kipengele cha kukuza zaidi. Inaonyesha maada katika pete nyembamba kwa kulinganisha karibu na shimo jeusi. Picha hii inayofanana na donati ilitia alama shimo jeusi lenyewe kwa mara ya kwanza.
Kufuatilia mipaka ya fizikia
Kwa J. Anton Zensus, Mkurugenzi katika Taasisi ya Max Planck ya Unajimu wa Redio, mafanikio haya yanaonyesha kwamba miaka ya maendeleo na upanuzi unaoendelea wa teknolojia ya mitandao hii ya darubini ya redio ya kimataifa imezaa matunda. Lakini mipaka ya mbinu hii ya uchunguzi wa azimio la juu bado haijafikiwa.
Vipokezi vipya vya redio na nyeti zaidi vya darubini ya GMVA vinapaswa kuwawezesha wanaastronomia kufanya vipimo vya kina zaidi. Mbali na mwanga wa mwanga, ambao umeonyeshwa hapa, mali nyingine za mwanga wa redio pia zinaweza kutolewa.
Polaration, kwa mfano, inaiga muundo na nguvu ya uwanja wa sumaku wa msingi unaozunguka shimo nyeusi na kuunda ndege. Jambo ambalo linaonekana kupitia utoaji wake wa redio katika picha iliyowasilishwa, husogea kwenye mistari hii isiyoonekana ya uga wa sumaku.
Mbinu hizi na nyingine za kipimo hufanya iwezekanavyo kujifunza michakato ya kimwili katika maeneo ya karibu ya shimo nyeusi, mara bilioni nzito kuliko jua, ambayo inajumuisha mipaka ya fizikia.
Galaxy M87: Mambo Muhimu
- Galaxy ya M87 pia inajulikana kama Virgo A au Messier 87. Ilikuwa kitu cha 87 kuorodheshwa na mwanaanga wa Ufaransa Charles Messier.
- Iko katika kundinyota ya Virgo na ni sehemu ya Kundi la Virgo la galaksi. Ni takriban miaka milioni 53.5 ya mwanga kutoka kwa Dunia.
- Galaksi ya M87 ni mojawapo ya galaksi kubwa zaidi katika ulimwengu ulio karibu. Ina kipenyo kinachokadiriwa cha miaka-mwanga 120,000, na kuifanya kuwa kubwa zaidi kuliko galaksi yetu ya Milky Way.
- M87 inajulikana kwa kuandaa mojawapo ya shimo kubwa nyeusi zinazojulikana na wanaastronomia. Shimo jeusi katikati yake lina uzito wa takriban mara bilioni 6.5 kuliko Jua letu na limezungukwa na diski inayozunguka ya gesi moto na plasma.
- Galaxy hii pia ina ndege maarufu ya chembechembe za nishati nyingi zinazotoka kwenye shimo lake la kati jeusi. Jeti hiyo inaenea kwa zaidi ya miaka 5,000 ya mwanga na hutoa mionzi katika urefu mbalimbali wa mawimbi, ikiwa ni pamoja na mawimbi ya redio, mwanga unaoonekana, na X-rays.
- M87 imeainishwa kama galaksi ya duaradufu, ambayo inamaanisha ina umbo la duaradufu au kama kandanda. Haina mikono tofauti ya ond inayoonekana katika galaksi za ond kama Milky Way.
- Ni mojawapo ya galaksi zinazong'aa zaidi katika Kundi la Virgo. Ina ukubwa wa kuona wa karibu 9.6, na kuifanya kuonekana kwa darubini au darubini ndogo chini ya hali nzuri.
- Kama galaksi zingine, M87 inaaminika kuzungukwa na halo ya mada nyeusi, dutu ya ajabu ambayo haitoi au kuingiliana na mwanga lakini inatoa ushawishi wa mvuto.
- M87 imeingiliana na galaksi zingine katika Nguzo ya Virgo, na kusababisha uundaji wa mikia ya mawimbi na upotoshaji katika maeneo yake ya nje.
- M87 imechunguzwa kwa kina na Darubini ya Anga ya Hubble, ikitoa picha za kina na data juu ya muundo wake, ndege, na shimo jeusi.
chanzo: MPG
