DENVER - Astronomové sledovali, jak se do hmoty vtahuje vysokorychlostní plynový oblak, který je nasáván směrem ke Střelci A * - superhmotné černé díře ve středu Mléčné dráhy - a pak se stahuje do vesmíru. Nyní pozorná pozorování odhalila, jak moc se oblak plynu, který astronomové jmenovali G2, po kolizi zpomalil.
Toto měření říká vědcům něco důležitého: hustotu horké hmoty obklopující Střelce A *, což je nejbližší známá superhmotná černá díra na Zemi. SagittariusA * (SagA *) je klidný, což znamená, že neskočí obrovský disk hmoty a vystřeluje z trysek. Okolo toho však stále existuje něco horkého a zářícího, kterému fyzici moc nerozumí. Srážka s G2 nabízí astronomům jedno z jejich nejlepších vodítek, pokud jde o to, z čeho je ten zářící prsten vyroben.
„Byla tu tahová síla. Věc se zpomalila,“ řekl Stefan Gillessen, astronom z Institutu Maxe Plancka pro mimozemskou fyziku v Garchingu v Německu.
Zpomalení G2 ukázalo, že v bezprostřední blízkosti černé díry bylo něco podstatného, aby se G2 mohla prorazit, řekla Gillessen.
Fyzici zjistili, že zpomalení pomocí dat ze spolupráce GRAVITY na Very Large Telescope (VLT) v Chile. GRAVITY spojuje infračervené světlo ze všech čtyř dalekohledů VLT a vytváří tak mimořádně ostrý obraz. To vědcům umožnilo bezprecedentní pohled na blízkou miss objektu s černou dírou.
„Samozřejmě to bylo zábavné sledovat, ale teď jsme to proměnili v něco užitečného,“ řekla Gillessen Live Science. "Vlastně jsme změřili atmosféru kolem černé díry v okruhu, který byl předtím úplně nepřístupný."
G2 je sám o sobě podivný objekt: krvavá hmota teplého plynu, která může mít hvězdný systém nebo dva ve svém středu, ale není gravitačním způsobem vázána ničím zřejmým, řekla Gillessen. Místo toho proudí plynule podél blízké eliptické oběžné dráhy kolem SagA * a na jednom konci se velmi blíží černé díře.
V roce 2015 vědci věděli, že se G2 chystá co nejblíže k černé díře. A v té době si mysleli, že by to mohlo vytvořit nějaký ohňostroj tím, že spadne do samotné černé díry. To se nestalo, což některé pozorovatele v té době zklamalo. Ale nabídlo Gillessenovi a jeho týmu šanci provést měření změny rychlosti.
Gillessen a jeho spolupracovníci zveřejnili své měření 25. ledna v Astrofyzikálním časopise a Gillessen představila svá zjištění na dubnovém zasedání Americké fyzické společnosti v Denveru.
Měli podezření, že se G2 může zpomalit kvůli dalšímu oblaku, zvanému G1. G1 se již objevil, když se objevil, pryč od černé díry, po podobné, ale menší a pomalejší oběžné dráze jako G2. Tým měl podezření, že by oba mohli být spojeni, a že G1 se pohyboval pomaleji, protože to nedávno prošlo blízkým setkáním s atmosférou černé díry.
A když G2 zasáhla zářící kroužek obklopující SagA *, příliš zpomalil, i když ne tolik. Rozdíl, jak vědci navrhli, může být způsoben tím, že G1 již vyčistil cestu pro své dvojče. G2, který se díky své vysoké rychlosti pohyboval na více než 300leté oběžné dráze kolem černé díry, se nyní zpomalil a nachází se na mnohem kratší orbitální cestě. Vrátit se zpět k nejbližšímu přístupu by mělo trvat pouhých 50 let. Do černé díry spadne úplně do roku 2150.
Pomocí modelů kolize vědci ukázali, že toto zpomalení naznačuje atmosféru zhruba 4 000 částic na krychlový centimetr ve vzdálenosti 1 000násobku poloměru horizontu události černé díry. To je mnohem méně husté než zemská atmosféra, ale stále významné. To jsou data, která mohou použít astrofyzici modelování tmavé, tiché černé díry ve středu naší galaxie, řekla Gillessen. A SagA * je v současné době žhavé téma. Je to další černá díra, kterou zachytí Telescope Event Horizon (EHT), který nedávno vytvořil první snímek černé díry M87. Díky tiché povaze SagA * bude velmi odlišná od černé díry, kterou EHT již viděl.
Nyní vědci vědí něco více o tom, jak vypadá jeho bezprostřední okolí.
