Co się dzieje w rdzeniu Drogi Mlecznej?

Centrum naszej Drogi Mlecznej, którego nie zobaczysz gołym okiem. To jest radioastronomiczny 'obraz' centralnej części naszej galaktyki. Najjaśniejszym źródłem jest Strzelec A*. Jasne, ukośne cechy śledzą kształt naszej galaktyki podobny do dysku, oglądany od krawędzi. Centrum Galaktyki leży w kierunku konstelacji Strzelca (Sgr.) Głęboko w Sgr A znajduje się Sgr A*, czarna dziura o masie miliony razy większej od masy Słońca. Gorące młode gwiazdy ogrzewają otaczający je gaz w postaci jasnych, okrągłych plam. Masywne wybuchy supernowych pozostawiają pozostałości w kształcie bańki. Wydaje się, że promieniowanie spiralne lub synchrotronowe tworzy zbiór dziwnych, nitkowatych struktur. Ich emisja, orientacja i struktura dostarczają ważnych wskazówek na temat energetyki i struktury wielkoskalowego pola magnetycznego. NRAO

Coś się dzieje w serce galaktyki Drogi Mlecznej — coś intrygującego i naprawdę fascynującego. Cokolwiek to jest, wydarzenia, które tam widzieli, sprawiły, że astronomowie skupili się na zrozumieniu, jak to działa. To, czego się nauczą, w znacznym stopniu pomoże nam zrozumieć takie czarne dziury również w sercach innych galaktyk.

Cała aktywność jest związana z galaktyką Wielka czarna dziura — o nazwie Sagittarius A* (lub w skrócie Sgr A*) — i leży dokładnie w centrum naszej galaktyki. Normalnie ta czarna dziura była dość cicha, jak na czarną dziurę. Jasne, okresowo ucztuje na gwiazdach lub gazie i pyle, które zabłąkają się w jego horyzont zdarzeń. Ale nie ma silnych dżetów, jak inne supermasywne czarne dziury. Zamiast tego jest dość cicho, jak na supermasywną czarną dziurę.

Co to je?

Astronomowie zaczęli w ostatnich latach zauważać, że Sgr A* wysyła 'gadkę', która jest widoczna dla teleskopów rentgenowskich. Zaczęli więc pytać: „Jaka aktywność spowodowałaby, że nagle się obudzi i zacznie wysyłać emisje?”. i zaczęli szukać możliwych przyczyn. Sgr A* wydaje się wytwarzać około jednego jasnego rozbłysku promieniowania rentgenowskiego co około dziesięć dni, jak wynika z długoterminowego monitorowania przeprowadzonego przez Obserwatorium Rentgenowskie Chandra , Szybki , oraz XMM-Newton statek kosmiczny (który wszystkie wykonują astronomia rentgenowska obserwacje). Nagle, w 2014 roku, czarna dziura uruchomiła swój przekaz – każdego dnia wytwarzając rozbłysk.

Bliskie podejście zaczyna Sgr A* Gadać

Co mogło zirytować czarną dziurę? Wzrost rozbłysków rentgenowskich nastąpił wkrótce po
bliskie podejście do czarnej dziury przez tajemniczy obiekt astronomów o nazwie G2. Od dawna myśleli, że G2 jest rozszerzonym obłokiem gazu i pyłu poruszającym się wokół centralnej czarnej dziury. Czy może to być źródłem materiału dla zwiększenia ilości żerowania czarnej dziury? Pod koniec 2013 roku minął bardzo blisko Sgr A*. Podejście nie rozerwało chmury (co było jedną z możliwych prognoz tego, co może się wydarzyć). Jednak przyciąganie grawitacyjne czarnej dziury nieco rozciągnęło obłok.

Co się dzieje?

To stanowiło tajemnicę. Gdyby G2 był chmurą, najprawdopodobniej zostałby nieco rozciągnięty przez holowanie grawitacyjne, którego doświadczył. Tak się nie stało. Czym więc może być G2? Niektórzy astronomowie sugerują, że może to być gwiazda otoczona zapylonym kokonem. Jeśli tak, to czarna dziura mogła odciągnąć część tego zakurzonego obłoku. Gdy materia napotkałaby horyzont zdarzeń czarnej dziury, byłaby wystarczająco podgrzana, aby wyemitować promieniowanie rentgenowskie, które zostało odbite przez obłoki gazu i pyłu i przechwycone przez statek kosmiczny.

Zwiększona aktywność w Sgr A* daje naukowcom kolejne spojrzenie na to, jak materia jest kierowana do supermasywnej czarnej dziury w naszej galaktyce i co się z nią dzieje, gdy zbliży się na tyle blisko, aby wyczuć przyciąganie grawitacyjne czarnej dziury. Wiedzą, że jest podgrzewany podczas wirowania, częściowo przez tarcie z innymi materiałami, ale także przez działanie pola magnetycznego. Wszystko to można wykryć, ale gdy materia znajdzie się poza horyzontem zdarzeń, jest tracona na zawsze, podobnie jak każde emitowane przez nią światło. W tym momencie wszystko jest uwięzione przez czarną dziurę i nie może uciec.

Interesujące w jądrze naszej galaktyki jest również działanie wybuchów supernowych. Wraz z silnymi wiatrami gwiazdowymi z gorących młodych gwiazd, taka aktywność powoduje wydmuchiwanie „bąbelków” w przestrzeni międzygwiazdowej. Układ Słoneczny porusza się przez jedną taką bańkę, znajdującą się daleko od centrum galaktyki, zwany Lokalnym Obłokiem Międzygwiezdnym . Takie bąbelki mogą przez pewien czas chronić młode układy planetarne przed silniejszym, ostrzejszym promieniowaniem.

Czarne dziury i galaktyki

Czarne dziury są wszechobecne w całej galaktyce, a supermasywne istnieją w sercach większości jąder galaktyk. W ostatnich latach astronomowie odkryli, że centralne supermasywne czarne dziury są integralną częścią ewolucji galaktyki, wpływając na wszystko, od formowania się gwiazd po kształt galaktyki i jej aktywność.

Sagittarius A* jest najbliższą nam supermasywną czarną dziurą — leży w odległości około 26 000 lat świetlnych od Słońca. Następny najbliższy leży w sercu Galaktyka Andromedy , w odległości 2,5 miliona lat świetlnych. Te dwa elementy zapewniają astronomom doświadczenie „z bliska” z takimi obiektami i pomagają w zrozumieniu jak się tworzą orazjak zachowują się w swoich galaktykach.