Otkriven 20.000-godišnji vetar iz centra Mlečnog Puta — rešenje decenijske misterije

Astronomi su konačno razrešili više od 50 godina staru misteriju o supermasivnoj crnoj rupi u centru naše galaksije. Najdetaljnija slika Sagittarius A* do sada otkriva veliki konusni prostor bez gasa koji ukazuje na postojanje toplog vetra starog oko 20.000 godina.

Astronomers say they’ve solved a longstanding mystery about Sagittarius A*, the supermassive black hole in the center of our galaxy. The white dot in the center of this composite image shows the black hole, the orange and blue areas mark surrounding gas and X-ray data and a cone-shaped cavity seen in the orange data is the key to their findings (X-ray: NASA/CXC/Northwestern Univ./M. Gorski; Radio: ESO/NAOJ/NRAO/ALMA; Image processing: NASA/CXC/SAO/K. Arcand and P. Edmonds)

Istraživači su analizirali pet godina posmatranja sa mrežom radio-teleskopa Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) u Čileu, probijajući se kroz gas i prašinu koji su ranije zamagljivali pogled na centar galaksije. Tim je napravio sliku gasa u neposrednoj blizini crne rupe, pa je potom korigovao snimak kako bi umanjio jaku radio-emisiju iz okolne materije.

Data from the Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) radio telescopes in Chile maps the location of cold gas around Sagittarius A* in this image (X-ray: NASA/CXC/Northwestern Univ./M. Gorski; Radio: ESO/NAOJ/NRAO/ALMA; Image processing: NASA/CXC/SAO/K. Arcand and P. Edmonds)

Dobijena slika bila je oko 100 puta dublja i 80 puta oštrija od prethodnih mapa te regije, što je omogućilo uočavanje oblasti koje su bile nevidljive ranijim posmatranjima. U toj novoj slici uočena je masivna, konusom oblikovana šupljina bez molekularnog gasa — struktura koja se najvernije objašnjava izduvnim vetrom koji potiče od same crne rupe.

This composite image of the Milky Way center was made using data from the Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array radio telescopes and X-ray data from NASA’s Chandra X-ray Observatory (ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/S. Longmore et al. Background: ESO/D. Minniti et al.)

Zašto to nije nastalo od zvezdanih vetrova? Prema istraživačima, vetrovi i eksplozije zvezda u okolini nisu dovoljno moćni da isklesaju ovako veliki prostor. Topli materijal iz crne rupe istiskuje ili zagreva hladni gas, zbog čega on postaje nevidljiv u molekularnim linijama koje su posmatrane.

X-ray data from NASA’s Chandra X-ray Observatory shows the area around the black hole (X-ray: NASA/CXC/Northwestern Univ./M. Gorski; Radio: ESO/NAOJ/NRAO/ALMA; Image processing: NASA/CXC/SAO/K. Arcand and P. Edmonds)

Mark Gorski, astrofizičar sa Northwestern University koji je ko-predvodio studiju: „Ako crna rupa ne postoji u savršenom vakuumu, mora na neki način da stvara vetar. Sa novim posmatranjima ovo je prvi put da imamo dovoljno čist prikaz da vidimo zapis vetra.“

Elena Murchikova, druga ko-predvoditeljka studije: „Vetar nije snažan i verovatno menja pravac tokom vremena. To pokazuje da naša crna rupa nije jedinstvena — zanče da i naše mesto u svemiru funkcioniše po sličnim pravilima kao i druge galaksije.“

Da bi se isključila mogućnost da je novi prikaz artefakt u obradi podataka, tim je poređao ALMA mapu sa rendgenskim snimcima iz NASA-inog opservatorijuma Chandra. Rendgenska emisija poklapa se sa konusom na ALMA prikazu, što dodatno potvrđuje da je u pitanju stvarna fizička struktura.

Implikacije

Otkriće pokazuje da i relativno „mirne“ supermasivne crne rupe povremeno izbacuju materiju u obliku vetra koji utiče na okolni gas i potencijalno na razvoj galaksije. Posmatranja sugerišu da se Sagittarius A* trenutno nalazi u mirnijoj fazi, ali dokazi o prošlim aktivnostima ostaju vidljivi u okolnom medijumu.

Napomena: Sagittarius A* je prvi put identifikovan 1974. godine, a nova otkrića su rezultat kombinacije dugoročnih radio-posmatranja i upoređivanja sa ranijim rendgenskim podacima.