Grupa badawcza z dwojgiem Polaków na czele przeanalizowała obserwacje wykonane za pomocą sieci radioteleskopów ALMA, dzięki czemu udało się wykryć obecność bąbla gorącego gazu na orbicie wokół supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A* w centrum naszej galaktyki. Ta „gorąca plama” pędzi z szybkością 30 procent prędkości światła.
Naukowcy wykryli coś ciekawego w pobliżu supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej – tzw. gorącą plamę, czyli bąbel gorącego gazu. Wyniki badań potwierdzają wcześniejsze przypuszczenia co do natury obserwowanego zjawiska.
Wśród autorów publikacji opisującej odkrycie jest dwoje Polaków. Badaniami kierował dr Maciej Wielgus, polski astronom zatrudniony w Max Planck Institute for Radio Astronomy w Bonn i w Centrum Astronomicznym im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie. W zespole znajduje się także prof. Monika Mościbrodzka z Uniwersytetu im. Radbouda w Nijmegen w Holandii.
Sądzimy, że zaobserwowaliśmy gorący bąbel gazu kręcący się wokół Sagittarius A* na orbicie podobnej rozmiarem do orbity, jaką ma Merkury, ale dokonujący pełnego okrążenia w zaledwie około 70 minut. Wymaga to oszałamiającej prędkości około 30% prędkości światła! – mówi dr Wielgus
Odkrycie dotyczy obserwacji prowadzonych siecią radioteleskopów Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), która znajduje się na płaskowyżu Chajnantor w Chile. ALMA to projekt globalny, w którym Europa jest reprezentowana przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO). Siecią ALMA prowadzono obserwacje w ramach projektu Teleskop Horyzontu Zdarzeń (ang. Event Horizon Telescope – EHT), którego zadaniem jest uzyskiwanie obrazów czarnych dziur. Udało mu się to dwukrotnie – astronomowie dysponują obecnie obrazem supermasywnej czarnej dziury w galaktyce M87 (pisaliśmy o tym w kwietniu 2019 roku) i obrazem supermasywnej czarnej dziury w Drodze Mlecznej (wyniki ogłoszono w maju 2022 roku).
Zespół badaczy wykorzystywał dane z ALMA do kalibracji danych EHT. Ku zaskoczeniu samych naukowców okazało się, że w pomiarach jest coś więcej. Trochę pomógł przypadek, bowiem część obserwacji wykonano krótko po wybuchu (rozbłysku) promieniowania rentgenowskiego z centrum Drogi Mlecznej, co wykrył Kosmiczny Teleskop Chandra należący do NASA.
Uważa się, że tego typu rozbłyski mają związek z „gorącymi plamami”, czyli bąblami gorącego gazu, które poruszają się po orbicie bardzo szybko i bardzo blisko czarnej dziury. Do tej pory w przypadku źródła Sagittarius A* były one wyraźnie widoczne jedynie w obserwacjach w podczerwieni i w zakresie rentgenowskim; teraz mamy dodatkowo obserwacje radiowe.
Doktor Wielgus i jego współpracownicy sądzą, że gorąca plama zaobserwowana na falach radiowych jest efektem tego samego zjawiska. Gorąca plama, która emituje w podczerwieni, ochładza się i staje się dostrzegalna na falach dłuższych, czyli na falach radiowych. Nowe dane obserwacyjne będą bardzo pomocne w analizach teoretycznych – dają wskazówki co do geometrii całego procesu oraz są dowodem na to, że za tymi rozbłyskami stoją procesy magnetyczne.
Połączenie obserwacji ALMA z wcześniejszymi badaniami przy pomocy podczerwonego instrumentu GRAVITY na teleskopie VLT pozwala na wniosek, że bąbel gorącego gazu porusza się wokół czarnej dziury z prędkością wynoszącą około 30 procent prędkości światła, a na jego orbitę patrzymy prawie z góry.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym „Astronomy & Astrophysics”.
Więcej informacji:
- Astronomowie wykryli bąbel gorącego gazu wirujący wokół supermasywnej czarnej dziury w Drodze Mlecznej
- Publikacja naukowa: Orbital motion near Sagittarius A*. Constraints from polarimetric ALMA observations
- Więcej wiadomości o Sagittarius A*
Opracowanie: Krzysztof Czart
Źródło: ESO
Ilustracja na górze: Obraz supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A*, uzyskany przez Teleskop Horyzontu Zdarzeń EHT), do którego dodano artystyczną ilustrację wskazującą, w którym miejscu modelowanie danych ALMA przewiduje gorącą plamę oraz jej orbitę wokół czarnej dziury. Źródło: EHT Collaboration, ESO/M. Kornmesser (Acknowledgment: M. Wielgus)
