Z jednej strony może to nie być zaskakująca wiadomość, ale z drugiej strony implikacje są zaskakujące. Jest to zakończenie 16-letniej kampanii obserwacyjnej regionu w centrum naszej galaktyki, w którym śledzono 28 gwiazd krążących wokół wspólnego, niewidzialnego punktu.
Zwykle te gwiazdy byłyby zasłonięte gazem i pyłem w tym regionie, ale Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) w Chile wykorzystało swoje teleskopy podczerwone, aby zajrzeć głęboko w kryjówkę czarnej dziury. Sądząc po trajektoriach orbitalnych tych 28 gwiazd, astronomowie nie tylko byli w stanie wskazać lokalizację czarnej dziury, ale także wydedukowali jej masę ...
Od dawna wiadomo, że supermasywne czarne dziury prawdopodobnie zajmują centra większości galaktyk, od galaktyk karłowatych przez cienkie dyski galaktyczne po duże galaktyki spiralne; wydaje się, że większość galaktyk je ma. Ale tak na prawdę widzenie czarna dziura nie jest łatwym zadaniem; astronomowie polegają raczej na obserwowaniu wpływu supermasywnej czarnej dziury na otaczający gaz, pył i gwiazdy niż na obserwowaniu samego obiektu (w końcu czarna dziura jest z definicji czarny).
W 1992 r. Astronomowie używający 3,5-metrowego teleskopu ESO w Chile w Chile zwrócili uwagę na nasz własny rdzeń galaktyczny, aby rozpocząć bezprecedensową kampanię obserwacyjną. Od 2002 roku oddano do użytku 8,2-metrowy bardzo duży teleskop (VLT). 16 lat później, przy ponad 50 nocach całkowitego czasu obserwacji, wyniki są już dostępne.
Śledząc pojedyncze gwiazdy krążące wokół wspólnego punktu, naukowcy z ESO wyliczyli najlepszy jak dotąd dowód empiryczny za istnienie czarnej dziury o masie 4 milionów mas Słońca. Wszystkie gwiazdy poruszają się gwałtownie, jedna z nich osiągnęła nawet pełną orbitę w ciągu tych 16 lat, umożliwiając astronomom pośrednie badanie tajemniczej bestii prowadzącej naszą galaktykę.
“Centrum Galaktyki to wyjątkowe laboratorium, w którym możemy badać podstawowe procesy silnej grawitacji, dynamiki gwiezdnej i formowania gwiazd, które mają ogromne znaczenie dla wszystkich innych jąder galaktycznych, z poziomem szczegółowości, który nigdy nie będzie możliwy poza naszą Galaktyką”, Wyjaśnia Reinhard Genzel, kierownik zespołu badań w Instytucie Fizyki Pozaziemskiej Maxa-Plancka w Garching niedaleko Monachium w Niemczech.
“Niewątpliwie najbardziej spektakularnym aspektem naszych 16-letnich badań jest to, że dostarczyło to, co jest obecnie uważane za najlepszy empiryczny dowód na to, że supermasywne czarne dziury naprawdę istnieją, ”Kontynuuje Genzel. „Gwiezdne orbity w centrum galaktyki pokazują, że centralne stężenie masowe czterech milionów mas Słońca musi być czarną dziurą, ponad wszelką uzasadnioną wątpliwość.”
Oprócz tego, że są najbardziej szczegółowym badaniem sąsiedztwa Strzelca A * (techniki zastosowane w tym badaniu są sześciokrotnie bardziej precyzyjne niż jakiekolwiek wcześniejsze badanie), astronomowie ESO wywnioskowali również najbardziej precyzyjny pomiar odległości od centrum galaktyki do Układu Słonecznego; nasza supermasywna czarna dziura znajduje się w bezpiecznej odległości 27 000 lat świetlnych.
Zebrano też wiele informacji o poszczególnych gwiazdach. „Gwiazdy w najbardziej wewnętrznym regionie są na losowych orbitach, niczym rój pszczół”, Mówi Stefan Gillessen, pierwszy autor artykułu opublikowanego w The Astrophysical Journal. „Jednak dalej z sześciu z 28 gwiazd okrąża czarną dziurę w dysku. Pod tym względem nowe badanie potwierdziło również wyraźnie wcześniejsze prace, w których znaleziono dysk, ale tylko w sensie statystycznym. Uporządkowany ruch poza centralnym miesiącem świetlnym, losowo zorientowanymi orbitami w środku - tak najlepiej opisuje się dynamikę młodych gwiazd w Centrum Galaktycznym.”
Po prostu obiekt wpływający na te gwiazdy musi być supermasywna czarna dziura, nie ma innego wyjaśnienia. Czy to oznacza, że czarne dziury mają jeszcze mocniejszą pozycję jako kosmologiczny „fakt” niż „teoria”? Wygląda na to, że tak…
Źródła: ESO, BBC
