ALMA bada otoczenie czarnej dziury Sgr A*

Nowe zdjęcie zarejestrowane z udziałem radioteleskopów należących do sieci interferometrycznej ALMA dokładnie prezentuje najbliższe otoczenie radioźródła o nazwie Sagittarius A*, czyli supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum naszej Drogi Mlecznej.

Położenie samej czarnej dziury zaznacza tu niewielkie kółko. Nowe badania ujawniły coś, czego poszukiwano od dawna: dowód na istnienie obłoków międzygwiezdnego gazu i pyłu, krążących wokół tej czarnej dziury z bardzo wysoką prędkością.

Tak zwane obłoki molekularne - obszary gazu bogatego w molekularny wodór - zidentyfikowano tutaj po raz pierwszy. Wcześniej nie zostały one nigdy jednoznacznie wykryte. Ten niezwykły obraz z sieci ALMA w rzeczywistości ukazuje rozkład cząsteczek w otoczeniu zwartego radioźródła Sagittarius A*, w tym także rozkład tlenku węgla, czyli drugiego najpowszechniejszego składnika obłoków. Obłoki molekularne pokazane na fotografii znajdują się w odległości 26 000 lat świetlnych od Ziemi i krążą stosunkowo blisko czarnej dziury, bowiem w promieniu mniej więcej jednego roku świetlnego.

Wysoka rozdzielczość sieci ALMA pozwoliła naukowcom wykryć obecne obłoki będące prawdopodobnie pozostałościami wcześniejszych, bardziej masywnych mas gazu wirujących wokół centrum naszej Galaktyki. Obłoki te zostały na pewnym etapie rozbite na gęste fragmenty oraz bardziej luźne i krótko istniejące komponenty. Te drugie zidentyfikowano dzięki śladom pozostawionym przez przejścia promieniowania synchrotronowego emitowanego przez czarną dziurę Sgr A* przez rozproszony gaz znajdujący się najwyraźniej pomiędzy "właściwymi", gęstymi obłokami molekularnymi.

Obłoki gazu molekularnego teoretycznie posiadają pewien potencjał tworzenia nowych gwiazd, jednak w przypadku tych konkretnych tworów jest to raczej mało prawdopodobne. Mają one stosunkowo niewielką masę - "tylko" około 60 razy większą od Słońca - i krążą w bezpośredniej bliskości ogromnych, niszczycielskich sił grawitacyjnych czarnej dziury w Sagittarius A*

Centrum Drogi Mlecznej zawiera zresztą wiele gwiazd, gazu i pyłu, w tym szereg ciekawych obiektów. W bezpośredniej bliskości czarnej dziury, w obszarze o rozmiarze 1 parseka, zaobserwowano  tysiące gwiazd. Część z nich to stare gwiazdy ciągu głównego, ale są też gwiazdy młode - typu OB czy nawet Wolfa-Rayeta. Młode gwiazdy charakteryzuje silna utrata masy w formie wiatru gwiazdowego – pojedyncza gwiazda może tracić nawet od 10-6 nawet do 10-4 masy Słońca na rok, a prędkości wiatru mogą osiągać nawet 3000 km/s. Wiatry wiejące z różnych gwiazd mogą tu zderzać się ze sobą. Nic więc dziwnego, że okolice Sgr A* wypełnione są gorącą, świecącą także w dziedzinie rentgenowskej plazmą. Materia ta może opadać na centralną czarną dziurę, choć możliwe jest także, że obecnie znaczna część tej gorącej plazmy skutecznie tego unika. To tłumaczyłoby, dlaczego obserwowane świecenie źródła Sgr A* jest tak słabe.

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) to międzynarodowy ośrodek astronomiczny stanowiący efekt współpracy pomiędzy Europejskim Obserwatorium Południowym (ESO), Narodową Fundacją Naukową USA (NSF), Narodowym Instytutem Nauk Przyrodniczych (NINS) w Japonii oraz Republiką Chile.

 

Czytaj więcej:

Zdjęcie: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/ J. R. Goicoechea (Instituto de Física Fundamental, CSIC, Spain)