Smakołyk, odrzucony przez czarną dziurę, staje się kopalnią złota dla nauki

Smakołyk, odrzucony przez czarną dziurę, staje się kopalnią złota dla nauki

Ta ilustracja pokazuje obraz w podczerwieni w fałszywym kolorze obszaru wokół rdzenia Drogi Mlecznej, z super-masywną czarną dziurą Sag A *. Znacznik pokazuje położenie czarnej dziury, która świeci słabo z powodu narastania materii; inne obiekty to gwiazdy lub gęste chmury krążące wokół czarnej dziury lub w jej pobliżu. Skala obrazu wynosi około jednego roku świetlnego.

Pamiętasz tajemniczą chmurę gazu, która porusza się na czele z supermasywną czarną dziurą w centrum naszej galaktyki? Astronomowie wciąż próbują zrozumieć, dlaczego nie została wchłonięta przez czarną dziurę i dlaczego nie wywołała kosmicznych fajerwerków.

Ale jednocześnie naukowcy ujawnili kilka interesujących nowych rzeczy na temat potwora osobliwości, ukrywającego się w odległości ponad 25 000 lat świetlnych od Ziemi.

W 2011 roku astronomowie zauważyli chmurę gazu pędzącą przez najgłębsze rogi galaktycznego wybrzuszenia. Przed przebiegiem obiektu znanego (nie romantycznie) jak „G2” był supermasywna czarna dziura Strzelec A * (lub po prostu Sgr A *). Po kilku obliczeniach stało się jasne, że ta chmura przejdzie w odległości 250 odległości między Słońcem a Ziemią od czarnej dziury, która jest wystarczająco blisko, aby zostać napiętym przez potężną grawitację czarnej dziury. To było naprawdę ekscytujące: po raz pierwszy w historii ludzkości będziemy mogli studiować materiał, zanim wpadnie on do czarnej dziury, gdy zbliżamy się do olśniewającego finału.

W tym czasie wierzono, że G2 składa się z kolekcji mgławic z gazów gwiezdnych. Przyjęto również, że ze względu na niezwykle silne odkształcenia pływowe, chmura będzie wydłużona, podobnie jak makaron, z wąsami cofającymi się w dysk akrecyjny czarnej dziury. Miano nadzieję, że gdzieś po drodze emisje z wiązek tego gazu, oddziałujące z ekstremalnym przestrzenno-czasowym środowiskiem horyzontu Sgr A * zdarzeń, zostaną wykryte jako błyski rentgenowskie - być może największe erupcje, jakie kiedykolwiek widzieliśmy od Sgr A *. Bylibyśmy świadkami naszej czarnej dziury w akcji; od odkrycia upadku obiektu do ostatecznego zniszczenia tego obiektu, gdy materia przekształca się w energię, a czarna dziura tworzy kosmiczną uroczystość.

Ale ... nic się nie stało.

Coś się stało, ale zniszczenie G2 nie stało się czymś niezwykłym, a astrofizycy próbowali zrozumieć, co się stało ... a ściślej mówiąc, dlaczego tak się nie stało.

Obecna hipoteza głosi, że G2 nie jest zbiorem utraconych gazów, jak sądzono, może być gwiazdą otoczoną chmurą grawitacyjnie związanego gazu. Gdy spotykamy się bezpośrednio z Sgr A *, chmura zachowuje swoją integralność i bardzo niewiele gazu zostało odłączone od zamaskowanej gwiazdy. Jeśli nie ma spadającej substancji, nie ma kosmicznego fajerwerku - astronomowie są rozczarowani. W nowym badaniu opublikowanym w comiesięcznych zawiadomieniach Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego (MNRAS) astronomowie Michael McCourt i Anne-Marie MADIGAN z Harvard-Smithsonian Center for Astronomy (CFA) opisali swoje badania G2, pokazując, że choć oderwano niewiele materiału, wydarzenie pomogło eksploruj ekstremalne środowisko wokół Sgr A *. Szczególnie interesujące: mogli się domyślić, gdzie czarna dziura znajdzie inną ucztę.

McCourt i Madigan wyśledzili G2, a także inną chmurę gazową o nazwie „G1”, mijając Sgr A *. Tak się złożyło, że chmury zbliżyły się tak bardzo, że przeszły „akrecyjny przepływ” czarnej dziury. Innymi słowy, chmury te można wykorzystać jako wskaźniki, aby zobaczyć strukturę materii, która regularnie wpada do czarnej dziury.

Ponieważ obie chmury podążają podobną trajektorią wokół czarnej dziury, można zmierzyć niewielkie zmiany w obiektach gazowych. A ewolucja tych chmur ujawniła cechy materii międzygwiezdnej otaczającej Sgr A *.

„Pomimo faktu, że nie jest jeszcze jasne, czy obiekty te zawierają wbudowane gwiazdy, ich rozszerzone gazowe otoczki ewoluują niezależnie od siebie, jak chmury gazu”, piszą. „Wierzymy, że ewolucja jest zgodna z koncepcją chmur G (G1 i G2), obracających się zgodnie z ruchem wskazówek zegara na dysku. Nasza analiza pozwala nam po raz pierwszy jednoznacznie zidentyfikować oś obrotu przepływu akrecyjnego: zlokalizowaliśmy oś obrotu w obrębie 20 stopni, znajdując orientację w zgodnie z rozmiarem strumienia wykrytego w obserwacjach rentgenowskich, a także zgodnie z dyskiem jądrowym, masywny torus gazu cząsteczkowego (w przybliżeniu) 1,5 parseków (5 lat świetlnych) z Sgr A *. Ogólnie, obserwacje G1 i G2 pokazały kierunek, w którym materiał porusza się, gdy wpada w czarną dziurę, prowadząc w ten sposób do obrotu dysku akrecyjnego czarnej dziury. Ponadto odkryli, że czarna dziura nie zasila gwiezdnych wiatrów pobliskich gwiazd, lecz raczej materiał z masywnego pierścienia materiału o promieniu około 5 lat świetlnych wokół niego.

G2 nie spowodował więc ekscytujących rozbłysków i emisji promieniowania rentgenowskiego, które astronomowie przewidzieli w 2011 r., Ale okazuje się, że G2 (a także G1) były znacznie bardziej użyteczne, aby nie zasilać czarnej dziury; zamiast tego obracają się wokół centrum galaktyki, dostarczając kuszących wskazówek co do natury potwora grawitacyjnego żyjącego w centrum Drogi Mlecznej.

Komentarze (0)
Szukaj