V središču galaksije Rimska cesta se nahaja Ogromna črna luknja (SMBH), znan kot Strelec A* . Ta ogromna črna luknja meri približno 44 milijonov km v premeru in ima maso več kot 4 milijone sonc. Astronomi so desetletja razumeli, da ima večina večjih galaksij v svojem jedru SMBH in da se ti gibljejo od sto tisoč do milijard sončnih mas.
Vendar pa je nova raziskava, ki jo je opravila skupina raziskovalcev z univerze Keio na Japonskem, prišla do osupljive ugotovitve. Po navedbah njihovo študijo , je ekipa našla dokaze o črni luknji srednje velikosti v plinski kopici blizu središča galaksije Rimska cesta. Ta nepričakovana najdba bi lahko ponudila namige o tem, kako nastanejo SMBH, kar je nekaj, o čemer se astronomi že nekaj časa sprašujejo.
Študija z naslovom ' Emisija milimetrskih valov iz vmesne mase kandidata za črno luknjo v Rimski cesti «, se je pred kratkim pojavilo v revijiAstronomija narave.Vodi ga Tomoharu Oka, raziskovalec z Oddelka za fiziko in Šola za temeljne znanosti in tehnologijo na univerzi Keio je ekipa preučevala CO–0,40–0,22, visokohitrostni kompaktni plinski oblak blizu središča naše galaksije.
Koncept tega umetnika prikazuje galaksijo s supermasivno črno luknjo v jedru. Črna luknja izžareva curke radijskih valov. Avtor slike: NASA/JPL-Caltech
Ta kompaktni oblak prahu, ki že leta navdušuje astronome, meri v premeru več kot 1000 AU in se nahaja približno 200 svetlobnih let od središča naše galaksije. Razlog za to zanimanje je povezan z dejstvom, da se plini v tem oblaku – ki vključujejo vodikov cianid in ogljikov monoksid – gibljejo z zelo različnimi hitrostmi, kar je nekaj nenavadnega za oblak medzvezdnih plinov.
V upanju, da bi bolje razumeli to čudno vedenje, je ekipa prvotno opazovala CO–0,40–0,22 s 45-metrskim radijskim teleskopom na Radijski observatorij Nobeyama na Japonskem. To se je začelo v januarja 2016 , ko je ekipa opazila, da ima oblak eliptično obliko, ki je sestavljena iz dveh komponent. Ti so vključevali kompaktno komponento z nizko gostoto z različnimi hitrostmi in gosto komponento (dolgo 10 svetlobnih let) z majhnimi variacijami.
Po izvedbi svojih začetnih opazovanj je ekipa nato nadaljevala z opazovanji Atacama veliko milimetrsko/submilimetrsko polje (ALMA) v Čilu. Ti so potrdili strukturo oblaka in variacije v hitrosti, ki se zdijo skladne z gostoto. Poleg tega so opazili prisotnost radijskih valov (podobnih tistim, ki jih je ustvaril Strelec A*) poleg gostega območja. Kot navajajo v svoji študiji:
»Pred kratkim smo v bližini središča naše galaksije Rimske ceste odkrili poseben molekularni oblak CO–0,40–0,22 z izjemno široko širino hitrosti. Na podlagi natančne analize plinske kinematike smo ugotovili, da je kompakten objekt z maso okoli 105[Sončne mase] se skrivajo v tem oblaku.'
Spremenite sliko, ki prikazuje območje okoli Sgr A*, kjer so nizko, srednje in visokoenergijski rentgenski žarki rdeče, zelene oziroma modre. Vstavljeno polje prikazuje rentgenske žarke iz regije blizu Sgr A*. NASA: NASA/SAO/CXC
Ekipa je izvedla tudi vrsto računalniških modelov, da bi pojasnila ta čudna vedenja, kar je pokazalo, da je najverjetnejši vzrok črna luknja. Glede na njeno maso – 100.000 sončnih mas ali približno 500-krat manjšo od mase Strelca A* – je to pomenilo, da je bila črna luknja srednje velikosti. Če bo potrjeno, bo to odkritje predstavljalo drugo največjo črno luknjo, ki jo bodo odkrili v Rimski cesti.
To je nekaj prvega za astronome, saj je bila velika večina do zdaj odkritih črnih lukenj majhnih ali masivnih. Študije, ki so poskušale locirati vmesne črne luknje (IMBH), so po drugi strani našle zelo malo dokazov o njih. Poleg tega bi te ugotovitve lahko pojasnile, kako se SMBH tvorijo v središču večjih galaksij.
V preteklosti so astronomi domnevali, da SMBH nastanejo z združitvijo manjših črnih lukenj, kar je pomenilo obstoj vmesnih. Kot tako bi odkritje IMBH predstavljalo prvi dokaz za to hipotezo. Kot je v intervjuju pojasnila Brooke Simmons, profesorica na kalifornijski univerzi v San Diegu. Skrbnik :
'Vemo, da manjše črne luknje nastanejo, ko nekatere zvezde umrejo, zaradi česar so dokaj pogoste. Menimo, da so nekatere od teh črnih lukenj semena, iz katerih zrastejo veliko večje supermasivne črne luknje v vsaj milijonkrat večjo maso. Ta rast bi se morala deloma zgoditi z združitvijo z drugimi črnimi luknjami in deloma s kopičenjem materiala iz dela galaksije, ki obdaja črno luknjo.
'Astrofiziki že desetletja zbirajo opazovalne dokaze za črne luknje zvezdne mase in supermasivne črne luknje, a čeprav menimo, da največje rastejo iz najmanjših, nikoli nismo imeli jasnih dokazov za črno luknjo z maso v med temi skrajnostmi.'
Umetnikov vtis dveh črnih lukenj, ki se spajata, za katere se domneva, da so vir gravitacijskih valov. Zasluge: Bohn, Throwe, Hébert, Henriksson, Bunandar, Taylor, Scheel/SXS
Za potrditev prisotnosti IMBH v središču CO–0,40–0,22 bodo potrebne nadaljnje študije. Ob predpostavki, da jim uspe, lahko pričakujemo, da ga bodo astrofiziki nekaj časa spremljali, da bi ugotovili, kako se je oblikoval in kakšna bo njegova končna usoda. Možno je na primer, da se počasi premika proti Strelcu A* in se sčasoma zlije z njim in tako ustvari še bolj masivno SMBH v središču naše galaksije!
Ob predpostavki, da so ljudje naokoli, da zaznajo to združitev, je pošteno reči, da ne bo ostalo neopaženo. Sami gravitacijski valovi bodo zagotovo impresivni!
Nadaljnje branje: Astronomija narave
