Centrum Drogi Mlecznej to tajemnicze miejsce. Nie tylko oddalone jest od nas o tysiące lat świetlnych lecz także ukryte jest w tak dużej ilości pyłu, że niektórych gwiazd zanurzonych w nim nie możemy po prostu dojrzeć. Naukowcy z Harvardu zaproponowali nowy sposób zajrzenia w głąb centrum galaktyki i dojrzenia ukrywających się tam gwiazd - proponują poszukiwanie fal radiowych emitowanych przez gwiazdy naddźwiękowe.
"Wiemy bardzo niewiele o centrum naszej galaktyki i chcielibyśmy poszerzyć zakres naszej wiedzy w tym zakresie," mówi główny autor opracowania Idan Ginsburg z Centrum Astrofizyki Harvard-Smithsonian (CfA). "Stosując tę technikę będziemy w stanie ujrzeć gwiazdy, których jeszcze nikt nie dostrzegł."
Ścieżka z centrum galaktyki na Ziemię jest tak bardzo zanieczyszczona pyłem, że na każdy bilion fotonów promieniowania w zakresie widzialnym wyemitowanych w kierunku Ziemi tylko jeden foton dotrze do naszych teleskopów. Fale radiowe pochodzące z innej części widma elektromagnetycznego mają niższe energie i większe długości fali przez co bez problemu przenikają przez pył.
Same w sobie gwiazdy nie są na tyle jasne w zakresie radiowym, abyśmy mogli je wykryć z takiej odległości. Niemniej jednak, jeżeli gwiazda porusza się przez gaz szybciej niż prędkość dźwięku, sytuacja się zmienia. Materiał wywiewany z gwiazdy w postaci wiatru gwiezdnego może taranować gaz międzygwiezdny i powodować powstawanie fali uderzeniowej. Poprzez proces zwany promieniowaniem synchrotronowym elektrony przyspieszane przez tą falę uderzeniową emitują promieniowanie w zakresie radiowym, które potencjalnie moglibyśmy wykryć.
"W pewnym sensie poszukujemy kosmicznego odpowiednika gromu dźwiękowego słyszalnego podczas przekraczania prędkości dźwięku przez samolot wojskowy," tłumaczy Ginsburg.
Aby wytworzyć taką falę uderzeniową gwiazda musiałaby poruszać się z prędkością tysięcy kilometrów na sekundę. Jest to jednak możliwe w centrum galaktyki gdzie gwiazdy przyspieszane są grawitacyjnie przez bliskość supermasywnej czarnej dziury.
Naukowcy proponują sprawdzenie nowej techniki na dobrze znanej gwieździe S2. Ta gwiazda, która jest na tyle jasna i gorąca, że mimo okrywy pyłowej widoczna jest w zakresie promieniowania podczerwonego zbliży się do czarnej dziury pod koniec 2017 lub na początku 2018 roku. Gdy do tego dojdzie radioastronomowie mogą skierować w jej stronę radioteleskopy i spróbować wykryć promieniowanie pochodzące od fali uderzeniowej wytworzonej przez gwiazdę.
"S2 będzie naszym papierkiem lakmusowym. Jeżeli będzie widoczna w zakresie radiowym, być może będzie można za pomocą tej metody wykryć mniejsze i słabsze gwiazdy - gwiazdy, których nie możemy dostrzec w żaden inny sposób," mówi współautor artykułu Avi Loeb (CfA).
Metoda została opisana w artykule autorstwa Idana Ginsburga, Xiawei Wang, Avi Loeba i Ofera Cohena (CfA). Artykuł został zaakceptowany do publikacji w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Więcej informacji:
"Wiemy bardzo niewiele o centrum naszej galaktyki i chcielibyśmy poszerzyć zakres naszej wiedzy w tym zakresie," mówi główny autor opracowania Idan Ginsburg z Centrum Astrofizyki Harvard-Smithsonian (CfA). "Stosując tę technikę będziemy w stanie ujrzeć gwiazdy, których jeszcze nikt nie dostrzegł."
Ścieżka z centrum galaktyki na Ziemię jest tak bardzo zanieczyszczona pyłem, że na każdy bilion fotonów promieniowania w zakresie widzialnym wyemitowanych w kierunku Ziemi tylko jeden foton dotrze do naszych teleskopów. Fale radiowe pochodzące z innej części widma elektromagnetycznego mają niższe energie i większe długości fali przez co bez problemu przenikają przez pył.
Same w sobie gwiazdy nie są na tyle jasne w zakresie radiowym, abyśmy mogli je wykryć z takiej odległości. Niemniej jednak, jeżeli gwiazda porusza się przez gaz szybciej niż prędkość dźwięku, sytuacja się zmienia. Materiał wywiewany z gwiazdy w postaci wiatru gwiezdnego może taranować gaz międzygwiezdny i powodować powstawanie fali uderzeniowej. Poprzez proces zwany promieniowaniem synchrotronowym elektrony przyspieszane przez tą falę uderzeniową emitują promieniowanie w zakresie radiowym, które potencjalnie moglibyśmy wykryć.
"W pewnym sensie poszukujemy kosmicznego odpowiednika gromu dźwiękowego słyszalnego podczas przekraczania prędkości dźwięku przez samolot wojskowy," tłumaczy Ginsburg.
Aby wytworzyć taką falę uderzeniową gwiazda musiałaby poruszać się z prędkością tysięcy kilometrów na sekundę. Jest to jednak możliwe w centrum galaktyki gdzie gwiazdy przyspieszane są grawitacyjnie przez bliskość supermasywnej czarnej dziury.
Naukowcy proponują sprawdzenie nowej techniki na dobrze znanej gwieździe S2. Ta gwiazda, która jest na tyle jasna i gorąca, że mimo okrywy pyłowej widoczna jest w zakresie promieniowania podczerwonego zbliży się do czarnej dziury pod koniec 2017 lub na początku 2018 roku. Gdy do tego dojdzie radioastronomowie mogą skierować w jej stronę radioteleskopy i spróbować wykryć promieniowanie pochodzące od fali uderzeniowej wytworzonej przez gwiazdę.
"S2 będzie naszym papierkiem lakmusowym. Jeżeli będzie widoczna w zakresie radiowym, być może będzie można za pomocą tej metody wykryć mniejsze i słabsze gwiazdy - gwiazdy, których nie możemy dostrzec w żaden inny sposób," mówi współautor artykułu Avi Loeb (CfA).
Metoda została opisana w artykule autorstwa Idana Ginsburga, Xiawei Wang, Avi Loeba i Ofera Cohena (CfA). Artykuł został zaakceptowany do publikacji w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Więcej informacji:
Źródło: MNRAS
