Jak Sagittarius A* wpływa na otaczające obiekty

Astronomowie wskazują, że młode obiekty gwiezdne (YSO) w bezpośrednim sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A* znajdującej się w centrum naszej galaktyki zachowują się inaczej niż oczekiwano. Posiadają one orbity podobne do młodych wyewoluowanych już gwiazd i są ułożone w określony wzór wokół centralnego ultraciężkiego obiektu.

Badanie pokazujące, że Sagittarius A* powoduje, że obiekty gwiezdne przyjmują określone formacje „Candidate young stellar objects in the S-cluster: Kinematic analysis of a subpopulation of the low-mass G objects close to Sgr A*”, przeprowadzone przez naukowców z University of Cologne, Masaryk University, Charles University, the Academy of Sciences of the Czech Republic i Max Planck Institute for Radio Astronomy, zostało opublikowane w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

Jak tłumaczą badacze, około 30 lat temu odkryto bardzo dynamiczne gwiazdy w bezpośrednim sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A* w centrum Drogi Mlecznej. Obiekty te, znane również jako gwiazdy S, okrążają supermasywną czarną dziurę z prędkością kilku tysięcy kilometrów na godzinę w ciągu kilku lat. Są one zaskakująco młode, a ich obecność zastanawia astronomów, ponieważ zgodnie z teoriami, w bezpośrednim sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury powinny znajdować się tylko stare i słabe gwiazdy.

Wraz z rozwojem możliwości astronomicznych i długich okresów obserwacji centrum galaktyki za pomocą nowoczesnych teleskopów odkrywane są kolejne zaskakujące wydarzenia, jak na przykład w 2012 roku odkryto obiekt, który według naukowców był chmurą gazu „zassaną” przez supermasywną czarną dziurę.

Chociaż teoria ta nie została potwierdzona, przez długi czas nie było jasne, jakiego rodzaju może to być obiekt. W ostatnich latach, zdaniem badaczy, coraz więcej dowodów wskazuje na to, że może to być YSO otoczona chmurą pyłu.

Oprócz gwiazd typu S, naukowcy prowadzą obecnie badania nad tuzinem obiektów w bezpośrednim sąsiedztwie Sagittarius A*, które również mają bardzo podobne właściwości. Okazało się, że obiekty te były nawet znacznie młodsze niż znane już gwiazdy o dużej prędkości.

„Co ciekawe, te YSO wykazują takie samo zachowanie jak gwiazdy typu S. Oznacza to, że młode obiekty gwiezdne okrążają supermasywną czarną dziurę z prędkością kilku tysięcy kilometrów na godzinę w ciągu kilku lat. Natomiast gwiazdy S okazały się zaskakująco młode. Zgodnie z konwencjonalnymi teoriami, dodatkowa obecność gwiezdnego przedszkola złożonego z YSO jest zupełnie nieoczekiwana w tym miejscu” – wyjaśnia dr Florian Peißker z University of Cologne.

Jak wskazują astronomowie, grupa obiektów o dużej prędkości składająca się z YSO i gwiazd typu S na pierwszy rzut oka przypomina chaotyczny rój pszczół. Jednak tak jak w przypadku tych owadów jest to pozorne, ponieważ ruch ten ma swój wzór i zachowane są regularne formacje. 

W ten sposób naukowcy byli w stanie wykazać, że zarówno młode obiekty gwiezdne, jak i gwiazdy S są ułożone w określony, zorganizowany sposób w trójwymiarowej przestrzeni.

„Oznacza to, że istnieją określone preferowane konstelacje gwiazd. Rozkład obu wariantów obiektów przypomina dysk, co sprawia wrażenie, że supermasywna czarna dziura zmusza gwiazdy do przyjęcia zorganizowanej orbity” – podsumowuje Peißker.

Emil Gołoś