Centrum naszej galaktyki jest ukryte za „ceglaną ścianą” zasłaniającego pyłu tak grubego, że nawet Kosmiczny Teleskop Hubble'a nie może go przeniknąć. Astronomowie Silas Laycock i Josh Grindlay (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) i koledzy podnieśli tę zasłonę, aby odsłonić piękny widok roi się od gwiazd. Co więcej, ich polowanie na określone gwiazdy związane ze źródłami emitującymi promieniowanie rentgenowskie wykluczyło jedną z dwóch opcji natury tych źródeł promieniowania rentgenowskiego: najwyraźniej nie są one związane z masywnymi gwiazdami, które byłyby widoczne jako jasne odpowiedniki w ich obrazy w głębokiej podczerwieni. Wskazuje to na źródła rentgenowskie będące białymi karłami, a nie czarnymi dziurami lub gwiazdami neutronowymi, gromadzącymi materię z binarnych gwiazd towarzyszących o niskiej masie.
Ich badanie jest dziś prezentowane na konferencji prasowej podczas 205. spotkania American Astronomical Society w San Diego w Kalifornii.
Aby zajrzeć do centrum galaktyki, Laycock i Grindlay wykorzystali unikalne możliwości Teleskopu Magellana o średnicy 6,5 metra w Chile. Dzięki gromadzeniu światła podczerwonego, które łatwiej przenika do pyłu, astronomowie byli w stanie wykryć tysiące gwiazd, które w przeciwnym razie pozostałyby ukryte. Ich celem było zidentyfikowanie gwiazd, które krążą wokół i żerują, emitujące promieniowanie rentgenowskie białe karły, gwiazdy neutronowe lub czarne dziury - każda z nich może dać słabe źródła promieniowania rentgenowskiego odkryte pierwotnie w Obserwatorium Rentgenowskim Chandra.
Chandra wcześniej wykryła ponad 2000 źródeł promieniowania rentgenowskiego w centralnych 75 latach świetlnych naszej galaktyki. Około czterech piątych źródeł emitowało głównie twarde (wysokoenergetyczne) promienie rentgenowskie. Dokładna natura tych twardych źródeł promieniowania rentgenowskiego pozostała tajemnicą. Astronomowie zasugerowali dwie możliwości: 1) binarne układy rentgenowskie o dużej masie, zawierające gwiazdę neutronową lub czarną dziurę z masywnym towarzyszem gwiazd; lub 2) zmienne kataklizmiczne, zawierające silnie namagnesowanego białego karła z towarzyszącym mu gwiazdą o niskiej masie. Określenie natury źródeł może nauczyć nas historii powstawania gwiazd i dynamicznej ewolucji regionu w pobliżu centrum galaktyki.
„Gdybyśmy odkryli, że większość twardych źródeł promieniowania rentgenowskiego to binarne układy rentgenowskie o dużej masie, powiedziałoby to nam, że ostatnio powstało wiele formacji gwiazd, ponieważ masywne gwiazdy nie żyją długo”, mówi Laycock. „Zamiast tego stwierdziliśmy, że większość źródeł promieniowania rentgenowskiego to prawdopodobnie starsze systemy związane z gwiazdami o niskiej masie.”
Wniosek ten wynika z zerowego wyniku: to znaczy, że większość odpowiedników źródeł promieniowania rentgenowskiego musi być słabsza niż oczekiwana jasność, jeśli źródła promieniowania rentgenowskiego miałyby masywnych towarzyszy. Ponieważ masywne gwiazdy są zarówno rzadkie, jak i jasne, skojarzenie ze źródłami promieniowania rentgenowskiego byłoby łatwe do wykrycia. Mniejsze gwiazdy są bardziej powszechne i słabsze, co utrudnia dopasowanie ich do konkretnego źródła promieniowania rentgenowskiego. Analiza obrazów w podczerwieni wykazała tylko przypadkową liczbę dopasowań między gwiazdami a lokalizacjami źródeł promieniowania rentgenowskiego. Wiele z tych meczów prawdopodobnie wynikało z zatłoczonego pola widzenia.
„Fakt, że nie znaleźliśmy znaczącego nadmiaru jasnych odpowiedników w podczerwieni oznacza, że źródła galaktyki w centrum Chandra są prawdopodobnie binarnymi układami o małej masie. Ponieważ zdecydowanie najczęstsze binarne obiekty o niskiej masie z promieniowaniem rentgenowskim, widmami i zmiennością podobne do centrum galaktycznego Źródła Chandra akretują magnetyczne białe karły, doszliśmy do wniosku, że są to najbardziej prawdopodobne identyfikacje ”, mówi Grindlay.
Jeśli źródła promieni rentgenowskich w pobliżu centrum galaktyki akretują białe karły, duża liczba wymaganych kompaktowych binariów o małej masie może sugerować, że powstały one w bardzo gęstej gromadzie gwiazd wokół centrum galaktyki lub że zostały tam „zdeponowane” przez niszczenie gromad kulistych. Głębsze obserwacje w podczerwieni i widma źródeł są potrzebne do rzeczywistej identyfikacji i ograniczenia mas akrecyjnych obiektów kompaktowych.
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), z siedzibą w Cambridge, Massachusetts, jest wspólną współpracą Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, zorganizowani w sześć dywizji badawczych, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Oryginalne źródło: CfA News Release
