Supermasywna czarna dziura (supermassive black hole – SMBH) w centrum naszej galaktyki, Sagittarius A*, jest zdecydowanie najbliższym nam tego typu obiektem, znajdującym się zaledwie 25 000 lat świetlnych od nas. Chociaż nie jest tak aktywna ani świecąca jak inne SMBH, jej względna bliskość daje astronomom wyjątkową okazję do zbadania tego, co dzieje się blisko „krawędzi” czarnej dziury.
Monitorowana radiowo od czasu jej odkrycia, a ostatnio w podczerwieni i w promieniach rentgenowskich, Sgr A* wydaje się posiadać materię akreującą z bardzo małą częstotliwością – tylko kilka setnych masy Ziemi rocznie. Emisja promieniowania X jest stała, co prawdopodobnie wynika z gwałtownych ruchów elektronów w gorącym strumieniu akrecji związanym z czarną dziurą. Raz dziennie pojawiają się również pochodnie o dużej zmienności – częściej widoczne są w podczerwieni niż w promieniach X. Niektóre pochodnie na falach submilimetrowych zostały również wstępnie połączone z rozbłyskami w podczerwieni, chociaż moment obserwacji wydaje się opóźniony w stosunku do zdarzeń w podczerwieni. Przyczyny i mechanizm powstawania pochodni wokół tej SMBH nadal nie są znane – trwa intensywne modelowanie teoretyczne tego procesu.
Astronomowie z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Steve Willner, Joe Hora, Giovanni Fazio i Howard Smith, dołączyli do zespołu badawczego i podjęli systematyczną, jednoczesną obserwację Sgr A* na falach o różnych długościach z wykorzystaniem obserwatoriów Spitzer i Chandra (w niektórych seriach zastosowano również sieć teleskopów Submillimeter Array). W ponad stu godzinach rejestracji zebranych z czterech lat (najdłuższy taki zbiór danych, jaki kiedykolwiek uzyskano) zespół wskazał cztery pochodnie widoczne zarówno na falach rentgenowskich jak i w podczerwieni; zdarzenie rentgenowskie wydaje się wyprzedzać podczerwień o dziesięć do dwudziestu minut. Korelacja między obserwowanymi pikami implikuje, że istnieje pewne fizyczne połączenie między nimi, a niewielka różnica w taktowaniu jest zgodna z modelami opisującymi pochodnie pochodzące z magnetycznie napędzanego przyspieszenia cząsteczek i wstrząsów. Nie można zupełnie wykluczyć równoczesnego zachodzenia tych zdarzeń, ale wyniki są niespójne z niektórymi bardziej egzotycznymi modelami relatywnego ruchu elektronów. Jeżeli przyszłe jednoczesne obserwacje zaplanowane na lato 2019 roku również pozwolą zarejestrować powstawanie pochodni, wspomniane opóźnienie między obserwacjami w podczerwieni i w promieniach X zmniejszy się, a powiązane modele fizyczne zostaną skorygowane i staną się dokładniejsze.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej:
Simultaneous X-Ray and Infrared Observations of the Galactic Center
Źródło: CfA
Na zdjęciu: Wizualizacja symulacji aktywności flar i chmur materii wokół supermasywnej czarnej dziury w galaktycznym centrum. Astronomowie obserwujący te zdarzenia na falach rentgenowskich i podczerwonych jednocześnie zgłaszają dowody na to, że emisja promieniowania rentgenowskiego często wyprzedza podczerwień o dziesięć do dwudziestu minut, zgodnie z jednym z klasycznych modeli. Źródło: ESO, Gfycat.
