Zaglądając w samo serce ciemności: Sagittarius A* zużywa jeszcze mniej paliwa niż dotąd sądzono!



Fot. Supermasywna czarna dziura  Sgr A* i jej otoczenie.
Żródło: NASA/CXC/MIT/F. Baganoff, R. Shcherbakov et al.
Astronomowie nie od dziś wiedzą, że supermasywna czarna dziura w centrum naszej Drogi Mlecznej, znana pod nazwą Sgr A* (czyt. Sagittarius A z gwiazdką), jest swego rodzaju kosmicznym niejadkiem. Tymczasem okazuje się obecnie, że Sgr A* konsumuje jeszcze sto razy mniej niż się początkowo wydawało!
Pożywieniem tej czarnej dziury są potężne wiatry wydmuchiwane przez bardzo masywne gwiazdy znajdujące się w jej okolicach. Niestety, jak obliczyli już wcześniej astronomowie, gwiazdy te znajdują się na tyle daleko od Sgr A*, że jego pole grawitacyjne niezbyt efektywnie przechwytuje owe wiatry.
 Przypuszczano, że tylko 1% całego dostępnej materii dociera do czarnej dziury. Tymczasem obecnie okazuje się, że Sgr A* konsumuje jeszcze mniej niż sądzono - zaledwie 1 procent z szacowanego wcześniej 1 procenta!

Pytanie tylko - dlaczego tak mało?
Nowy model teoretyczny, opracowany w oparciu o dane z bardzo długiej ekspozycji wykonanej przez obserwatorium rentgenowskie Chandra (NASA), zdaje się tłumaczyć tę zagadkę. Model zakłada dwa regiony wokół czarnej dziury. Region zewnętrzny rozciąga się bardzo daleko od niej i obejmuje wspomniane już masywne gwiazdy, będące źródłem pożywnych wiatrów. Region wewnętrzny zaś, znajdujacy się w pobliżu horyzontu zdarzeń (czyli granicy, spod której nawet światło nie może wydostać się na zewnątrz), wypełnia gorący gaz, którego cząstki zderzają się ze sobą i przekazują energię do zewnętrznego, chłodnego regionu w wyniku procesu zwanego przewodnictwem.

Przekazywana w ten sposób energia staje się źródłem ciśnienia wypychającego niemal cały gaz zgromadzony w regionie zewnętrznym jeszcze dalej od czarnej dziury. Model ten wydaje się nieźle tłumaczyć rozciągły kształt obszaru gorącego gazu widoczny na zdjęciach rentgenowskich oraz pewne struktury widoczne w innych zakresach promieniowania.

Widoczny obok obraz Sgr A* i jego otoczenia to efekt serii obserwacji i zbierania danych z okresu około 2 tygodni. Tak długie obserwacje pozwoliły astronomom zajrzeć jeszcze głębiej i przyjrzeć się nieco bliżej jednej z pozostałości po supernowych (strukturze znanej jako Sgr A* Wschód) oraz rozciągającym się na tuzin lat świetlnych w obu kierunkach od czarnej dziury płatom gorącego gazu. Płaty takie dowodzą potężnym erupcjom, jakie miały tam miejsce już kilkakrotnie w ciągu ostatnich 10 tysięcy lat.

Obrazek pokazuje także kilka tajemniczych kolumn widocznych w promieniowaniu rentgenowskim, które z kolei mogą być poteżnymi strukturami pola magnetycznego, oddziałującego ze strumieniami energetycznych elektronów wyrzucanych z szybko rotujących gwiazd neutronowych. Struktury takie znane są jako mgławice pulsarowe.


 10 styczeń 2010
Źródło | Andrzej Gibiec

Liczba odsłon: 1446