Dodano: 27 maj 2020r.

Astronomowie wykryli regularne sygnały pochodzące z centrum Drogi Mlecznej

Korzystając z obserwatorium ALMA astronomowie wykryli wcześniej niezauważone sygnały z centrum Drogi Mlecznej. Badacze sądzą, że pochodzą one z Sagittariusa A* - supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w sercu naszej galaktyki. Wygląda na to, że czarna dziura do nas mruga i to regularnie.

Czarna dziura

 

Grupa astronomów prowadząc obserwacje przy pomocy obserwatorium ALMA, które jest jednym z największych interferometrów radiowych na świecie, zarejestrowali sygnał radiowy pochodzący z centrum naszej galaktyki. Naukowcy uważają, że wykryte kwazi-okresowe migotanie fal milimetrowych pochodzi z Sagittariusa A* (Sgr A*) - supermasywnej czarnej dziury leżącej w sercu Drogi Mlecznej, a dokładniej to z otoczenia czarnej dziury.

Migoczące serce Drogi Mlecznej

- Wiadomo, że Sgr A* czasami rozbłyskuje w falach milimetrowych – powiedział Yuhei Iwata z Uniwersytetu Keiō w Japonii, główny autor artykułu opublikowanego w „Astrophysical Journal Letters”. - Tym razem, korzystając z ALMA, uzyskaliśmy wysokiej jakości dane dotyczące zmian intensywności fal radiowych z Sgr A* przez 10 dni, 70 minut dziennie. Znaleźliśmy dwa trendy: zmiany kwazi-okresowe z typową skalą czasową wynoszącą 30 minut oraz wolniejsze zmiany godzinowe – dodał.

W centrum naszej galaktyki znajduje się supermasywna czarna dziura o masie rzędu 4 milionów mas Słońca. Wokół niej, tak jak wokół każdej czarnej dziury, zachodzą słabo poznane procesy. Podczas obserwacji astronomicznych badacze zarejestrowali nie tylko błyski na falach milimetrowych, ale też w świetle podczerwonym i promieniach rentgenowskich. Znaleźli też różne obiekty krążące w bezpośrednim otoczeniu czarnej dziury, jak chociażby gwiazdy.

W nowych badaniach zespół japońskich astronomów obserwował Sgr A* przez półtora tygodnia, próbując wykryć znacznie mniejsze zmiany w migotaniu czarnej dziury. Choć żeby być dokładnym, to trzeba zaznaczyć, że sama czarna dziura nic nie emituje. Źródłem emisji jest dysk gorących gazów i pyłów wokół czarnej dziury. Materia ta nie opada prosto do studni grawitacyjnej czarnej dziury, ale obraca się wokół niej w dysku akrecyjnym.

Uczeni podejrzewają, że zarejestrowana aktywność ma związek właśnie z dyskiem akrecyjnym czarnej dziury. Zespół skoncentrował się na krótkich zmianach skali czasowej i stwierdził, że ich okres, wynoszący 30 minut, jest porównywalny z okresem orbitalnym wewnętrznej krawędzi dysku akrecyjnego o promieniu 0,2 jednostki astronomicznej (jedna jednostka astronomiczna odpowiada odległości między Ziemią a Słońcem i wynosi w przybliżeniu 150 milionów kilometrów). Dla porównania Merkury, najbardziej wewnętrzna planeta Układu Słonecznego, krąży wokół Słońca w odległości 0,4 jednostki astronomicznej. Biorąc pod uwagę kolosalną masę Sgr A*, jej efekt grawitacyjny w dysku akrecyjnym jest również ekstremalny.

- Emisja ta może być związana z niektórymi egzotycznymi zjawiskami zachodzącymi w pobliżu supermasywnej czarnej dziury - powiedział Tomoharu Oka, współautor badania.

Co tak błyska?

Czarna dziura jest zasadniczo niewidoczna dla teleskopów. Niewiarygodnie gęsty potwór nie emituje wykrywalnej formy światła, ponieważ jego przyciąganie grawitacyjne jest tak duże, że nawet światło nie może się mu oprzeć. Astronomowie mogą jednak wykryć gorący gaz krążący wokół czarnych dziur, uwięziony przez ich grawitację.

Według badaczy, za regularne błyski radiowe odpowiadają gorące punkty czy plamy powstające na wewnętrznych krawędziach dysku akrecyjnego i okrążającego czarną dziurę. W tak małej odległości od masywnej bestii, prędkości osiągane przez gaz są zbliżone do prędkości światła.

Astronomowie sądzą, że to właśnie te gorące skupiska emitują światło milimetrowe i submilimetrowe, które dostrzegli. Błyski są silniejsze w tej części dysku akrecyjnego, w której materia porusza się w naszą stronę.

Być może ​​zarejestrowana aktywność powie nam coś więcej o tym, jak zachowuje się czarna dziura i jak pochłania okoliczną materię.

 

Źródło: ALMA, fot. Keio University