Dodano: 13 sierpień 2019r.

Nagła zmiana jasności w otoczeniu czarnej dziury w sercu naszej galaktyki

Supermasywna czarna dziura w centrum naszej Galaktyki, a właściwie to otaczający ją dysk gazów i pyłów, nagle, w ciągu zaledwie dwóch godzin, zwiększył swoją jasność aż 75 razy. Astronomowie nie wiedzą dokładnie, co było przyczyną tak dużej zmiany jasności, ale wszystko wskazuje na to, że coś musiało zostać pochłonięte przez potwora.

Czarna dziura

 

Sagittarius A* (Sgr A*)- supermasywna czarna dziura w sercu Drogi Mlecznej, zazwyczaj jest mało aktywna. Jednak w maju naukowcy z USA i Europy dostrzegli silny, jasny błysk pochodzący z dysku materii otaczającej czarną dziurę. W ciągu dwóch godzin jasność zwiększyła się 75-krotnie, po czym ponownie przygasła.

Uczni nie wiedzą, dlaczego tak się stało. Ale badania czarnej dziury w centrum naszej Galaktyki trwają stosunkowo krótko. Astronomowie uważają, że jeszcze przed rozpoczęciem obserwacji dysk wokół Sgr A* prawdopodobnie bywał jeszcze jaśniejszy. Jednak nie zmienia to faktu, że ostatnia zmiana jasności jest największą w historii prowadzonych obserwacji w zakresie fal bliskiej podczerwieni.

 

- Na początku byłem dość zaskoczony, a potem bardzo podekscytowany – powiedział Tuan Do z University of California w Los Angeles. - Czarna dziura była tak jasna, że początkowo pomyliłem ją z gwiazdą S0-2, ponieważ nigdy nie widziałem Sgr A* tak jasnej. Jednak po obejrzeniu następnych kilku zdjęć stało się oczywiste, że źródło pochodziło z okolic czarnej dziury. Od razu wiedziałam, że dzieje się coś ciekawego – dodał.

Ale co? Właśnie tego astronomowie nie wiedzą. Do i jego zespół obserwował centrum galaktyki za pomocą Teleskopów Kecka na Hawajach. Dziwne rozjaśnienie zaobserwowano 13 maja i trwało około dwóch godzin. Opis ich dotychczasowych obserwacji został zaakceptowany do publikacji w piśmie „The Astrophysical Journal Letters” - obecnie można się z nim zapoznać a bazie preprintów arXiv.

Na nagraniu opublikowanym przez Do na Twitterze, dwie godziny obserwacji skondensowano do kilku sekund. Można je zobaczyć poniżej.

Ta jasno świecąca kropka na początku filmu to pył i gaz wirujący wokół Sgr A*. Same czarne dziury nie emitują promieniowania, które mogłoby zostać wykryte przez nasze obecne instrumenty, ale materia w pobliżu może je emitować. Gdy opada na czarną dziurę uwalnia gigantyczne ilości energii, które manifestują się w postaci ekstremalnie intensywnego promieniowania elektromagnetycznego, które obejmuje niemal całe spektrum: od fal radiowych po wysokoenergetyczne promieniowanie gamma.

To promieniowanie oglądane za pomocą teleskopów wykorzystujących zakres fal bliskiej podczerwieni, tłumaczy się to jako jasność. Zwykle jasność Sgr A* waha się, trochę jak płomień świecy. Ale kiedy otoczenie czarnej dziury zwiększa jasność tak bardzo, jest to znak, że coś mogło zbliżyć się na tyle blisko czarnej dziury, by zostać rozerwane przez potężne siły grawitacyjne.

Pierwsza klatka - zrobiona na początku obserwacji - jest najjaśniejsza, co oznacza, że otoczenie Sgr A* mogło być jeszcze jaśniejsze, zanim uczeni zaczęli obserwować czarną dziurę. Ale nikt nie zdawał sobie sprawy, że coś zbliży się wystarczająco, by zostać pochłoniętym przez Sgr A*.

Obecnie badacze intensywnie zbierają dane, ale istnieją dwie bezpośrednie możliwości. Jedną z nich jest G2, obiekt uważany za chmurę gazów i pyłów zaobserwowany w 2014 roku. Podczas jego wykrycia znajdował się on około 36 godzin świetlnych od Sgr A*. Astronomowie już wtedy spodziewali się pochłonięcia chmury przez czarną dziurę. Być może coś opóźniło posiłek Sgr A*. Jeśli była to faktycznie ta chmura, to została rozerwana na strzępy i pożarta przez czarną dziurę.

Podejrzana jest także gwiazda S0-2. Do niedawna znajdowała się na 16-letniej orbicie wokół Sgr A*. W zeszłym roku wykonała najbliższe podejście do czarnej dziury, zbliżając się na zaledwie 17 godzin świetlnych od potwora. Być może gwiazda S0-2, kiedy minęła czarną dziurę w zeszłym roku, zmieniła sposób, w jaki gaz opada na czarną dziurę, powodując wahania w tym procesie.

Jedynym sposobem na upewnienie się jest zgromadzenie większej ilości danych. Naukowcy już to robią. Zaangażowano w to więcej teleskopów. Badacze chcą też porównać dane obserwacyjne z teleskopów Spitzera, Chandra, Swift i ALMA, które zwrócone było w tym czasie na centrum Galaktyki.

 

Źródło: Science Alert, fot. Pixabay