Bild wikipedia. Vintergatsbandet i riktning mot
Skyttens stjärnbild.
Fysikforskare Danya Alboslani '24 (CLAS) vid
University of Connecticut och forskare postdoktor Samantha Brunker, medverkande
vid Milky Way Laboratory under ledning av docent i fysiker docent Cara Battersby har
utvecklat en ny röntgentomografimetod för att konstruera 3D-kartor över två molekylmoln i Vintergatans centrum som kallas "Stone" och
"Sticks" molnen. Kartorna är de första renderingarna någonsin av
molekylmoln i galaxens centrum i tre rumsliga dimensioner.
"Molnen absorberar röntgenstrålar som kommer
från Sgr A* (det svarta hålet i centrum
av galaxen) och sänder sedan ut röntgenstrålar i alla riktningar. En del av
dessa röntgenstrålar kommer mot oss och det finns en mycket specifik energinivå
i den neutrala järnlinjen på 6,4 elektronvolt som har visat sig korrelera med
de täta delarna av molekylär gas, beskriver Alboslani. "Om du föreställer
dig ett svart hål i mitten som producerar dessa röntgenstrålar som strålar utåt
och så småningom interagerar med ett molekylmoln i CMZ (Central Molecular Zone)
kommer det med tiden att belysa olika
delar av molnet, så vad vi ser är en skanning av molnen."
Vintergatans centrum är fyllt med stora mängder
stoft vilket gör att det synliga ljuset kan vara skymt, men röntgenstrålningen
som sänds ut av Sgr A* under intensiva ackretionshändelser kan ses.
Alboslanis artikel fokuserar på Stone-molnet medan
Brunkers artikel visar Sticks - molnet. – Den övergripande morfologiska
överensstämmelsen och i synnerhet associationen mellan de tätaste områdena i
både röntgen- och molekyllinjedata är slående och det är första gången det har
visats i så liten skala, beskriver Brunker.
Alboslani och Brunker använde insamlad data från NASA:s Chandra X-ray Observatory som sträcker sig över två decennier för att skapa sina 3D-modeller av de molekylära molnen Stone och Sticks. Battersby förklarar att även om vi vanligtvis bara ser två rumsliga dimensioner av objekt i rymden, gör röntgentomografimetoden det möjligt för oss att mäta den tredje dimensionen av molnet och se hur röntgenstrålarna lyser upp enskilda delar av molnet över tid. "Vi kan använda tidsfördröjningen mellan belysningar för att beräkna den tredje rumsliga dimensionen eftersom röntgenstrålar färdas med ljusets hastighet", förklarar Battersby.
Alboslani beskrev denna forskning i sin presentation "X-ray echoes from Sgr A* reveal the 3D structure of molecular clouds in the Galactic Center" vid det 245:e mötet för American Astronomical Society (AAS) i National Harbor, Maryland den 14 januari. Två manuskript har även skickats in till AAS Journals och kommer att finnas tillgängliga den 14 januari kl. 20:00 EST.