V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja se je astronom zavedel za ogromen radijski vir v središču naše galaksije, za katerega so pozneje ugotovili, da je supermasivna črna luknja (SMBH) – ki je bila od takrat imenovana Strelec A* . In v a nedavna raziskava ki ga izvaja NASA-in rentgenski observatorij Chandra , so astronomi odkrili dokaze za stotine ali celo tisoče črnih lukenj, ki se nahajajo v isti bližini Rimske ceste.
Toda, kot se je izkazalo, ima središče naše galaksije več skrivnosti, ki čakajo, da jih odkrijemo. Na primer, skupina astronomov je pred kratkim odkrila številne ' skrivnostni predmeti ”, ki se je zdelo, da se premika po SMBH v Galaktičnem centru. Z uporabo 12-letnih podatkov, vzetih iz W.M. Keckov observatorij na Havajih so astronomi našli predmete, ki so bili videti kot oblaki prahu, a so se obnašali kot zvezde.
Raziskava je bila izvedena s sodelovanjem Randyja Campbella na W.M. Keckov observatorij , člani Skupina Galaktičnega centra na UCLA (Anna Ciurlo, Mark Morris in Andrea Ghez) in Rainer Schoedel iz Andaluzijski inštitut za astrofiziko (CSIC) v Granadi v Španiji. Rezultati te študije so bili predstavljeni na 232. srečanje Ameriškega astronomskega društva med tiskovno konferenco z naslovom 'Mlečna pot in aktivna galaktična jedra'.
Na sliki so člani GCOI pred observatorijem Keck na Maunakei na Havajih med obiskom lani. Zasluge: W.M. Keckov observatorij
Kot je Ciurlo pojasnil v nedavnem W.M. Keck izjava za javnost :
»Ti kompaktni prašni zvezdni predmeti se premikajo izjemno hitro in blizu supermasivne črne luknje naše Galaksije. Fascinantno je opazovati, kako se premikajo iz leta v leto. Kako so prišli tja? In kaj bodo postali? Morajo imeti za povedati zanimivo zgodbo.'
Raziskovalci so do svojega odkritja prišli z uporabo 12-letnih spektroskopskih meritev, ki jih je pridobil Observatorij Keck. OH-suppressing infrardeči slikovni spektrograf (OSIRIS). Ti objekti – ki so bili zasnovani kot G3, G4 in G5 – so bili najdeni med preučevanjem plinske dinamike središča naše galaksije in so se zaradi gibanja razlikovali od emisij v ozadju.
'Ta projekt smo začeli z razmišljanjem, da če bi natančno pogledali zapleteno strukturo plina in prahu v bližini supermasivne črne luknje, bi lahko zaznali nekaj subtilnih sprememb oblike in hitrosti,' je pojasnil Randy Campbell. 'Precej presenetljivo je bilo odkriti več predmetov, ki imajo zelo razločno gibanje in značilnosti, ki jih uvrščajo v razred G-objektov ali prašne zvezdne predmete.'
Astronomi so prvič odkrili G-objekte v bližini Strelca A* pred več kot desetletjem – G1 so odkrili leta 2004, G2 pa leta 2012. Sprva so veljali, da sta oba plinska oblaka, dokler se nista najbližje približala supermasivni črni luknji in preživela . Običajno bi gravitacijska sila SMBH razbila plinske oblake, vendar se to ni zgodilo z G1 in G2.
Podatkovna kocka za 3-D spektrosliko, izdelana s programsko opremo, imenovano OSIRIS-Volume Display (OsrsVol), za ločevanje G3, G4 in G5 od emisije ozadja. Zasluge: W.M. Keckov observatorij
Ker so ti na novo odkriti infrardeči viri (G3, G4 in G5) delili fizične značilnosti G1 in G2, je ekipa ugotovila, da bi lahko bili G-objekti. Zaradi česar so G-objekti nenavadni, je njihova 'zabuhlost', kjer se zdi, da so zakriti v plast prahu in plina, zaradi česar jih je težko zaznati. Za razliko od drugih zvezd, astronomi vidijo le žarečo ovojnico prahu, ko gledajo G-objekte.
Da bi te predmete jasno videl skozi njihovo zastirajočo ovojnico iz prahu in plina, je Campbell razvil orodje, imenovano OSIRIS-Volume Display (OsrsVol). Kot Campbell opisal :
'OsrsVol nam je omogočil, da te G-objekte izoliramo od emisije v ozadju in analiziramo spektralne podatke v treh dimenzijah: dveh prostorskih dimenzijah in dimenziji valovne dolžine, ki zagotavlja informacije o hitrosti. Ko smo lahko razločili predmete v 3-D podatkovni kocki, smo lahko spremljali njihovo gibanje skozi čas glede na črno luknjo.
V študijo je sodeloval tudi profesor astronomije UCLA Mark Morris, soglavni raziskovalec in sodelavec UCLA's Galactic Center Orbits Initiative (GCOI). Kot on navedeno :
»Če bi bili plinski oblaki, G1 in G2 ne bi mogla ostati nedotaknjena. Naš pogled na G-objekte je, da so napihnjene zvezde – zvezde, ki so postale tako velike, da lahko plimske sile, ki jih izvaja osrednja črna luknja, odvlečejo snov iz njihove zvezdne atmosfere, ko se zvezde dovolj približajo, vendar imajo zvezdno jedro. z dovolj mase, da ostane nedotaknjena. Vprašanje je torej, zakaj so tako velike?
Dvojni zvezdni sistem je potencialno na robu zvezdnega trka. Zasluge: Chandra
Po pregledu predmetov je ekipa opazila, da iz njih izhaja veliko energije, več, kot bi pričakovali od tipičnih zvezd. Posledično so teoretizirali, da so ti G-objekti posledica združitev zvezd, do katerih pride, ko dve zvezdi, ki krožita druga okoli druge (aka. binarne), trčita druga v drugo. To bi bil posledica dolgotrajnega gravitacijskega vpliva SMBH.
Nastali posamezen objekt bi se v milijonih let razširil (tj. nabrekel), preden bi se končno ustalil in se pojavil kot zvezda normalne velikosti. Kombinirani predmeti, ki so nastali zaradi teh nasilnih združitev, bi lahko pojasnili, od kod prihaja presežna energija in zakaj se obnašajo kot zvezde. Kot je pojasnil Andrea Ghez, ustanovitelj in direktor GCOI:
»To se mi zdi najbolj vznemirljivo. Če so ti predmeti res binarni zvezdni sistemi, ki so bili prisiljeni združiti se z njihovo interakcijo z osrednjo supermasivno črno luknjo, nam lahko to omogoči vpogled v proces, ki je lahko odgovoren za nedavno odkrite združitve črnih lukenj zvezdne mase, ki so bile odkrite. skozi gravitacijske valove.'
Če pogledamo naprej, namerava ekipa še naprej spremljati velikost in obliko orbit G-objektov v upanju, da bo ugotovila, kako so nastali. Posebno pozornost bodo posvetili, ko se bodo ti zvezdni objekti najbližje približali Strelcu A*, saj jim bo to omogočilo nadaljnje opazovanje svojega vedenja in preverjanje, ali ostanejo nedotaknjeni (kot sta storila G1 in G2).
To bo trajalo nekaj desetletij, pri čemer bo G3 naredil najbližji prehod v 20 letih, G4 in G5 pa bosta potrebovala desetletja dlje. Medtem ekipa upa, da bo izvedela več o teh 'napihnjenih' zvezdastih objektih, tako da bo sledila njihovemu dinamičnemu razvoju z uporabo Keckovega instrumenta OSIRIS. Kot Ciurlo navedeno :
»Razumevanje G-objektov nas lahko veliko nauči o fascinantnem in še vedno skrivnostnem okolju Galaktičnega centra. Dogaja se toliko stvari, da lahko vsak lokaliziran proces pomaga razložiti, kako deluje to ekstremno, eksotično okolje.'
In vsekakor si oglejte tale video predstavitve, ki poteka od 18.30 do 30.20:
Nadaljnje branje: Keckov observatorij
