Czarna dziura w centrum naszej Galaktyki wkrótce pochłonie duże ilości materii

0

Schemat wnętrza Drogi Mlecznej, rejonu wokół czarnej dziury. Zaznaczono robity lokalnych gwiazd. Jest też widoczny ogromny obłok gazu, który opadnie na czarną dziurę za kilka lat. W samym środku znajduje się czarna dziura Sagittarius A  /  Credit - ESO/MPE/Marc Schartmann

 

Dzięki ogromnej mocy teleskopu VLT w Chile europejscy astronomowie spostrzegli chmurę gazu o masie trzykrotnie większej niż Ziemia, ściąganą obecnie na gigantyczną czarną dziurę w centrum Drogi Mlecznej.

Jak w większości galaktyk, w centrum Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura – Sagittarius A – o masie 4,3 miliona mas Słońca. Optyka adaptatywna instrumentu podczerwonego SINFONI na 8,2-metrowym teleskopie VLT (Very Large Telescope) pozwoliła na obserwacje chmury gazu – w większości wodoru oraz helu – opadającej na czarną dziurą z prędkością 8 milionów km/h.

Badania chmury z mniejszą dokładnością trwają już 7 lat i przez ten czas prędkość opadania się podwoiła. Gaz porusza się po orbicie z dużą elongacją i w 2013 roku znajdzie się 40 miliardów kilometrów od horyzontu zdarzeń. Wtedy silna grawitacja czarnej dziury spowoduje pływy, które rozerwą chmurę oraz podniosą jej temperaturę z obecnych 280 do kilku milionów stopni Celsjusza, co z kolei spowoduje emisję w paśmie promieni X.

Prawdopodobnie chmura rozerwie się na dwie części: jedna przybierze formę spiralnego dysku wokół czarnej dziury – tzw. dysku akrecyjnego. Druga połowa zostanie grawitacyjnie wyrzucona w przestrzeń kosmiczną i nigdy nie wróci w te rejony.

Otoczenie Sgr A* jest tak mocno usiane gwiazdami oraz gazem, że nawet najsilniejsze teleskopy optyczne nie będą mogły zaobserwować tego procesu, jednak duże interferometry radiowe mogą sobie z tym poradzić, mówi Eliot Quataert z Uniwersytetu Kalifornijskiego, który prowadził badania. Jego praca na ten temat ukaże się w numerze pisma Nature z 5 stycznia 2012 roku. Uczony dodaje, że sposób konsumpcji materii przez czarną dziurę – jeśli uda się go zaobserwować – ukaże nam pewne nowe fakty o procesach zachodzących w okolicach czarnych dziur. Jego zespół ma zamiar obserwować wahania intensywności promieniowania X oraz podczerwonego, aby wymodelować proces spiralnego opadania gazu na czarną dziurę.

Chmura będzie opadała przez obszar dysku akrecyjnego, już istniejącego wokół czarnej dziury, zatem zachowanie opadającego gazu da nam informacje o właściwościach obecnego dysku. Między innymi powinno się udać po raz pierwszy w historii określić gęstość, rotację oraz scharakteryzować pole magnetyczne gazu otaczającego czarną dziurę, a w szczególności tego tworzącego dysk akrecyjny.

Pomiar tego, co się wkrótce stanie, pozwoli niejako również skalibrować analogiczne pomiary dla czarnych dziur w centrach innych galaktyk.

Czarna dziura w centrum naszej galaktyki jest względnie mało aktywna, czego przyczyn dotychczas nie znamy. Sgr A* wypromieniowuje jedną setną dawki promieniowania w pełni aktywnej dziury o takiej samej wielkości. Być może planowane badania rzucą nowe światło na przyczyny tego zjawiska.

Źródło: doi:10.1038/nature10652

Share.

Comments are closed.