Od 1930 roku fizycy i inżynier radiowy Karl Jansky donosili o odkryciu trwałego źródła radiowego pochodzącego z centrum naszej galaktyki. Źródło to stało się znane jako Sagittarius A* (Sgr A*), a w 1970 roku astronomowie ustalili, że jest to supermasywna czarna (SMBH) o masie około czterech milionów mas Słońca. Od tego czasu astronomowie używają coraz bardziej zaawansowanych radioteleskopów do badania Sgr A* i otaczającego ją środowiska. Doprowadziło to do wielu egzotycznych odkryć, takich jak wiele “gwiazd gwiazd” i gazowych “obiektów G”, które krążą wokół niego.
Badanie tych obiektów i tego, jak potężna grawitacja Sgr A* pozwoliły naukowcom przetestować prawa fizyki w najbardziej ekstremalnych warunkach. W niedawnym badaniu międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Uniwersytet w Kolonii dokonał zaskakującego odkrycia. Na podstawie danych zebranych przez wiele obserwatoriów zaobserwowali coś, co wydaje się być nowo powstałą gwiazdą (X3a) w pobliżu Sgr A*. Odkrycie to rodzi istotne pytania o to, w jaki sposób młode obiekty gwiezdne (YSO) mogą powstawać i przetrwać tak blisko SMBH, gdzie powinny zostać rozerwane przez gwałtowne siły grawitacyjne.
Badania prowadził Florian Peißker, doktor habilitowany w Instytucie Astrofizyki Uniwersytetu w Kolonii. Dołączyli do niego koledzy z Uniwersytetu Masaryka, Instytutu Astro i Fizyki Cząstek Elementarnych, Instytutu Nauk Kosmicznych i Astronautycznych JAXA (ISAS), Instytutu Astrofizyki i Planetologii (IRAP), Instytutu Radioastronomii Maxa Plancka (MPIA), Instytutu Astronomicznego Czeskiej Akademii Nauk i Observatoire de Paris. Artykuł opisujący ich odkrycia “X3: a high-mass Young Stellar Object close to the supermassive black hole Sgr A*” ukazał się niedawno w The Astrophysical Journal.
Okolice Sgr A* charakteryzują się wysoce dynamicznymi procesami i twardym promieniowaniem, czyli tymi samymi warunkami, które działają przeciwko powstawaniu gwiazd. W rezultacie astronomowie od dawna zakładali, że tylko starsze gwiazdy – które powstały miliardy lat temu i osiadły na orbicie poprzez dynamiczne tarcie – znajdą się w pobliżu SMBH. Jednak astronomowie obserwowali bardzo młode gwiazdy w pobliżu Sgr A* przez ostatnie dwadzieścia lat. Rodziło to oczywiste pytanie, gdzie i jak się uformowały i znalazły drogę do swoich obecnych orbit.
Podczas obserwacji X3a zespół zauważył, że jest ona nie tylko bardzo młoda (kilkadziesiąt tysięcy lat), ale także dziesięć razy większa i piętnaście razy masywniejsza od Słońca. W swoich badaniach zespół oparł się na danych z wielu teleskopów, aby prowadzić obserwacje na wielu długościach fal. Składał się on z pomiarów bliskiej i średniej podczerwieni (NIR/MIR) za pomocą instrumentów SINFONI, NACO, ISAAC i VISIR na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT), instrumentu SHARP na Teleskopie Nowej Technologii (NTT) oraz Kamery Bliskiej Podczerwieni-2 (NIRC-2) na Teleskopach W.M. Kecka.
Połączono je z obserwacjami w domenie radiowej za pomocą Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA) w celu identyfikacji składników w różnych temperaturach i lokalizacjach. Na podstawie swoich obserwacji zespół uważa, że X3a uformowała się w gęstej puszce pyłu i gazu krążącej dalej od Sgr A*, a następnie zatonęła na swoją obecną orbitę. Jak wyjaśnił pierwszy autor dr Florian Peißker w komunikacie prasowym Uniwersytetu w Kolonii:
Według zespołu proces formowania rozpoczyna się w X3, gazowej otoczce w zewnętrznym pierścieniu otaczającym centrum Sgr A*. Obłoki te mogą mieć masę do stu mas Słońca, co spowodowałoby ich zapadnięcie się pod wpływem własnej grawitacji, tworząc jedną lub więcej protogwiazd. Obserwacje wykazały również, że w zewnętrznym pierścieniu znajduje się wiele takich chmur, które prawdopodobnie oddziałują ze sobą. Mogłoby to (teoretycznie) spowodować, że niektóre z nich stracą moment pędu i z czasem spadną do wewnątrz (kierunek czarnej).
Ten scenariusz wyjaśniałby gwiezdną fazę rozwoju X3a, ponieważ obecne obserwacje (które pokazują, jak wyglądała 300 000 lat temu) wskazują, że wydaje się, że ewoluuje w dojrzałą gwiazdę. Dlatego jest wysoce prawdopodobne, że pierścień gazu i pyłu działa jako miejsce narodzin młodych gwiazd w centrum naszej Galaktyki. Pod tym względem istnienie X3a może wypełnić lukę między formowaniem się gwiazd a YSO w bezpośrednim sąsiedztwie Sgr A*. Jak dodał dr Michał Zajacek z Uniwersytetu Masaryka (współautor opracowania):
Ponieważ podobne pierścienie pyłu i gazu można znaleźć w innych galaktykach, mechanizm ten może mieć zastosowanie do innych SMBH – co oznacza, że wiele masywnych galaktyk może mieć bardzo młode gwiazdy w pobliżu swoich centrów. Obecnie planowane są dalsze badania teleskopami nowej generacji, takimi jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) oraz Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) w Chile. Obserwacje te przetestują ten model formowania się gwiazd w naszej galaktyce i potencjalnie w innych.
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
