Masywne serce Galaktyki

– Bez wątpienia najbardziej spektakularnym rezultatem naszych badań jest empiryczny dowód, że gigantyczna czarna dziura w centrum naszej Galaktyki naprawdę istnieje – powiedział prof. Reinhard Genzel, szef zespołu badaczy z Instytutu Maksa Plancka w Niemczech. – Dowodzą tego ruchy gwiazd, jakie śledziliśmy przez 16 lat.

[srodtytul]Nic się nie wydostanie[/srodtytul]

Według szacunków naukowców, którzy wyniki swych badań opublikowali w najnowszym wydaniu magazynu „Astrophysical Journal”, czarna dziura jest cztery miliony razy cięższa od naszego Słońca.

Badacze ustalili też odległość, jaka dzieli nas od centrum Mlecznej Drogi – jest to 27 tys. lat świetlnych. To trudny do wyobrażenia dystans. 27 tys. lat potrzebuje światło, aby dotrzeć do nas stamtąd. Błysk Słońca potrzebuje ok. 8 min i 20 s, aby zostać zauważony na Ziemi.

– Centrum Galaktyki jest unikalnym laboratorium, w którym mogliśmy studiować oddziaływania silnej grawitacji, formowanie się gwiazd. Poznaliśmy pewien model w szczegółach, co nie jest możliwe w przypadku innych, odległych galaktyk – powiedział prof. Genzel.

Siła grawitacji obiektu astronomicznego, jakim jest czarna dziura, jest tak wielka, że na zewnątrz nic z niej się nie może wydostać, nawet światło. Wokół niej – olbrzymiego środka masy – tworzy się galaktyka: układ gwiazd, pyłu i gazu międzygwiazdowego. Jest jeszcze ciemna materia, której nie widać, ale daje ona znać o sobie poprzez oddziaływanie grawitacyjne.

– Najczęściej myślimy o czarnych dziurach jak o czymś przerażającym, co pochłania wszystko, co znajdzie się w pobliżu. W istocie kształtuje galaktyki, nie tylko naszą Mleczną Drogę, ale wszystkie – powiedział dr Robert Massey BBC News z Royal Astronomical Society. – Czarna dziura utrzymuje materię, a jeśli ta jest dostatecznie gęsta, formują się z niej gwiazdy. Dzięki czarnym dziurom może powstać pierwsza generacja gwiazd. Rodzące się galaktyki można porównać do pięknych pereł, które powstają wokół ziarenek piasku.

Od 1992 roku naukowcy z Instytutu Maksa Plancka w Niemczech obserwowali centrum naszej Galaktyki za pomocą dwóch najbardziej zaawansowanych technicznie teleskopów Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile: najpierw użyli 3,5-metrowego Teleskopu Nowej Technologii, a potem 8,2-metrowego Bardzo Wielkiego Teleskopu.

Śledzili ruchy 28 gwiazd obiegających centrum Galaktyki z niespotykaną dotąd precyzją. Międzygwiazdowy pył nie pozwala na bezpośrednie obserwacje centrum Galaktyki w świetle widzialnym. Centrum Galaktyki było obserwowane jedynie na podstawie odbieranych sygnałów radiowych w promieniach rentgenowskich i w podczerwieni.

Centralny obiekt Drogi Mlecznej nosi nazwę Sagittarius A. Dotąd naukowcy jedynie podejrzewali, że jest to supermasywna czarna dziura, nie mieli jednak co do tego pewności. Po prześledzeniu trasy kilkudziesięciu gwiazd uczeni nabrali pewności, że mają do czynienia z supermasywną czarną dziurą.

[srodtytul]Sześć gwiazd w dysku[/srodtytul]

Naukowcy skupili się na śledzeniu gwiazd, które są widoczne, a jednocześnie obiegają centrum Galaktyki możliwie jak najbliżej. Na podstawie drogi przebytej przez gwiazdy naukowcy wysnuli wnioski na temat sił, jakie działają w centrum Galaktyki. Te oddziaływania posłużyły do określenia właściwości czarnej dziury. Uczeni, obserwując gwiazdy wokół centrum Drogi Mlecznej, uzyskali nieznaną dotąd precyzję 300 mikrosekund kątowych, co z grubsza odpowiadałoby precyzji potrzebnej do obserwacji monety z odległości 10 tys. km.

Po raz pierwszy liczba znanych orbit gwiazd krążących wokół czarnej dziury okazała się wystarczająca, aby poszukać ich wspólnych cech. – Gwiazdy najbliższe centrum poruszają się po przypadkowych orbitach tak jak roje pszczół wokół ula – tłumaczy Stefan Gillessen z Instytutu Maksa Plancka. Ale sześć gwiazd obiegających czarną dziurę spośród 28, jakie prześledziliśmy, uformowanych jest w dysk.

Jedna z gwiazd o nazwie S2 obiega Sagittarius A tak szybko, że 16 lat obserwacji wystarczyło, aby zarejestrować jej kompletny obieg wokół centrum Galaktyki. Dane zebrane przez ESO są ciągle niewystarczające, aby stworzyć kompletny model.

– Dla dalszych studiów potrzebujemy większej dokładności instrumentów – powiedział Stefan Gillessen. Zapowiedział szybkie rozpoczęcie kolejnego etapu badań centrum Galaktyki z użyciem instrumentów następnej generacji.

[wyimek]O czarnych dziurach myślimy jak o czymś, co pochłania wszystko wokół, a w istocie kształtują one galaktyki[/wyimek]

[i]masz pytanie, wyślij e-mail do autora