Nauka  / News

Nietypowe obiekty krążą wokół czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej

Astronomowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) odkryli nową klasę bardzo ciekawych obiektów krążących wokół supermasywnej czarnej dziury w samym centrum naszej galaktyki. Wyniki swoich badań opublikowali w renomowanym periodyku naukowym Nature.

Te obiekty przypominają obłoki gazu, ale zachowują się jak gwiazdy - mówi prof. Andrea Ghez, dyrektorka UCLA Galactic Center Group.

Owe nowe obiekty przez większość czasu są pozostają zwarte, ale ulegają rozciągnięciu gdy na swojej orbicie zbliżają się do czarnej dziury. Według Anny Ciurlo, badaczki z UCLA, obiekty te obiegają czarną dziurę w czasie od 100 do 1000 lat.

Nowa klasa obiektów w centrum Drogi Mlecznej
Orbity obiektów G w centrum naszej galaktyki. Białym krzyżykiem zaznaczono położenie supermasywnej czarnej dziury. W tle: gwiazdy, gaz i pył. Źródło: Anna Ciurlo, Tuan Do/UCLA Galactic Center Group

W 2005 r. grupa badawcza kierowana przez Ghez zidentyfikowała w centrum naszej galaktyki nietypowy obiekt, nazwany później G1. W 2012 r. astronomowie z Niemiec odkryli z kolei obiekt G2, który zbliżył się do supermasywnej czarnej dziury w 2014 r. Ghez oraz członkowie jej zespołu uważają, że G2 to w rzeczywistości dwie gwiazdy, które razem okrążały czarną dziurę i połączyły się w jedną, ekstremalnie dużą gwiazdę otoczoną zaskakująco gęstym obłokiem gazu i pyłu.

W momencie przelotu przez punkt orbity leżący najbliżej czarnej dziury, G2 wyglądał bardzo dziwnie. Widzieliśmy go już wcześniej, ale nie był tak interesujący do czasu gdy nie zbliżył się do czarnej dziury i nie uległ wydłużeniu. Większość otaczającego go gazu uległa oderwaniu. Ze zwyczajnego obiektu zmienił się w rozciągnięty i zniekształcony, utracił swoją zewnętrzną otoczkę, a teraz oddalając się od czarnej dziury, z powrotem zmienia się w zwarty obiekt - mówi Ghez.

We wszystkich obiektach G naukowców najbardziej ekscytuje to, że materia oderwana z ich zewnętrznych warstw przez oddziaływania pływowe podczas przelotu w pobliżu czarnej dziury, musi ostatecznie opaść na czarną dziurę. Kiedy do tego dochodzi, możemy spodziewać się fajerwerków, bowiem materia pożerana przez czarną dziurę jest rozgrzewana i emituje olbrzymie ilości promieniowania jeszcze zanim wpadnie za horyzont zdarzeń.

Pytanie czy G1 i G2 są tylko nietypowymi wyjątkami, czy też należą do osobnej klasy obiektów kosmicznych.

Badacze z grupy kierowane przez Ghez donoszą o odkryciu kolejnych obiektów, które roboczo nazwano G3, G4, G5 i G6. Badacze ustalili orbitę każdego z nich i okazało się, że choć G1 i G2 mają zbliżone orbity, to cztery nowe obiekty mają zupełnie inne.

Naukowcy podejrzewają, że wszystkie sześć obiektów to w rzeczywistości układy podwójne (dwie gwiazdy krążą wokół wspólnego środka masy), które uległy połączeniu w jeden obiekt pod wpływem silnej grawitacji supermasywnej czarnej dziury. Proces łączenia dwóch gwiazd trwa ponad milion lat.

Do łączenia gwiazd we wszechświecie może dochodzić częściej niż przypuszczaliśmy. Czarne dziury mogą prowokować łączenie się układów podwójnych w większe obiekty. Możliwe, że wiele gwiazd, nad których pochodzeniem się głowimy, stanowi w rzeczywistości końcowy efekt procesu łączenia dwóch mniejszych gwiazd. Interakcje gwiazd w układach podwójnych z czarną dziurą znacząco się różnią od interakcji pojedynczych gwiazd z innymi pojedynczymi gwiazdami i czarnymi dziurami - dodaje Ghez.

Ciurlo zauważa, że choć gaz z zewnętrznej otoczki G2 uległ dramatycznemu rozciągnięciu, to pył wewnątrz gazu pozostał zwarty.

Coś sprawiło, że utrzymał on kompaktowe rozmiary i przetrwał zbliżenie do czarnej dziury. To mocno wskazuje na obecność gwiazdy we wnętrzu G2.

Badacze wykonywali swoje obserwacje w Obserwatorium W.M. Kecka na Hawajach, korzystając z dobrodziejstw tzw. optyki adaptacyjnej, która w czasie rzeczywistym koryguje niekorzystny wpływ atmosfery na obserwacje.

W ostatnich miesiącach badacze zidentyfikowali kolejne obiekty, które potencjalnie mogą także należeć do wyżej opisanej, nowej klasy obiektów. Analizy ich zachowania trwają.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst