Během sedmdesátých let si astronom uvědomil masivní zdroj rádia ve středu naší galaxie, který si později uvědomili, byl Supermassive Black Hole (SMBH) - od té doby se jmenuje Střelec A *. A v nedávném průzkumu provedeném NASA Chandra X-ray Observatory, astronomové objevili důkazy pro stovky nebo dokonce tisíce černých děr umístěných ve stejné blízkosti Mléčné dráhy.
Ale jak se ukazuje, centrum naší galaxie má více záhad, které čekají na objevení. Například tým astronomů nedávno zjistil řadu „záhadných objektů“, které se zdály pohybující se kolem SMBH v Galaktickém centru. Za použití 12 let dat převzatých z W.M. Na observatoři Keck na Havaji našli astronomové objekty, které vypadaly jako oblaky prachu, ale chovaly se jako hvězdy.
Výzkum byl proveden prostřednictvím spolupráce mezi Randy Campbell na W.M. Keck Observatory, členové skupiny Galactic Center Group v UCLA (Anna Ciurlo, Mark Morris a Andrea Ghez) a Rainer Schoedel z Instituto de Astrofisica de Andalucia (CSIC) ve španělské Granadě. Výsledky této studie byly představeny na 232. americkém setkání astronomické společnosti během tiskové konference s názvem „Mléčná dráha a aktivní galaktická jádra“.
Jak Ciurlo vysvětlil v nedávné W.M. Tisková zpráva Keck:
„Tyto kompaktní zaprášené hvězdné objekty se pohybují velmi rychle a blízko supermasivní černé díry naší Galaxy. Je fascinující sledovat, jak se pohybují rok od roku. Jak se tam dostali? A co se stane? Musí mít zajímavý příběh. “
Vědci objevili pomocí 12 let spektroskopických měření získaných pomocí Keckova observatoře OH-potlačující infračervené zobrazovací spektrografy (OSIRIS). Tyto objekty - které byly navrženy jako G3, G4 a G5 - byly nalezeny při zkoumání dynamiky plynů ve středu naší galaxie a díky jejich pohybům byly odlišeny od emisí pozadí.
"Začali jsme s tímto projektem a mysleli jsme si, že pokud se pečlivě podíváme na komplikovanou strukturu plynu a prachu poblíž supermasivní černé díry, můžeme odhalit drobné změny tvaru a rychlosti," vysvětlil Randy Campbell. "Bylo docela překvapivé odhalit několik objektů, které mají velmi zřetelný pohyb a vlastnosti, které je řadí do třídy G-objektů nebo do prachových hvězdných objektů."
Astronomové poprvé objevili G-objekty v blízkosti Střelce A * před více než deseti lety - G1 byl objeven v roce 2004 a G2 v roce 2012. Zpočátku byli oba považováni za plynové mraky, dokud nepřiblížili svůj nejbližší přístup k supermasivní černé díře a nepřežili. . Gravitační tah SMBH by obvykle rozrušil plynové mraky od sebe, ale to se nestalo u G1 a G2.
Protože tyto nově objevené infračervené zdroje (G3, G4 a G5) sdílely fyzikální vlastnosti G1 a G2, tým dospěl k závěru, že by mohly být potenciálně G-objekty. Co dělá G-objekty neobvyklými, je jejich „nafouknutí“, kde se zdá, že jsou maskované ve vrstvě prachu a plynu, což je činí obtížně detekovatelnými. Na rozdíl od jiných hvězd vidí astronomové pouze při pohledu na G-objekty zářící obálku prachu.
Aby byly tyto objekty jasně vidět skrz zakrývající obálku prachu a plynu, vyvinul Campbell nástroj zvaný OSIRIS-Volume Display (OsrsVol). Jak to popsal Campbell:
"OsrsVol nám umožnil izolovat tyto G-objekty od emise pozadí a analyzovat spektrální data ve třech rozměrech: dvou prostorových rozměrech a vlnové délce, která poskytuje informace o rychlosti. Jakmile jsme byli schopni rozlišit objekty v trojrozměrné datové krychli, pak jsme mohli sledovat jejich pohyb v čase vzhledem k černé díře. “
Do studie byl rovněž zapojen profesor astronomie UCLA Mark Morris, spoluřešitel a spolupracovník iniciativy galaktického centra na oběžné dráze UCLA (GCOI). Jak naznačil:
"Kdyby to byly plynové mraky, G1 a G2 by nemohly zůstat nedotčeny." Náš pohled na G-objekty spočívá v tom, že se jedná o nafouklé hvězdy - hvězdy, které se staly tak velké, že přílivové síly vyvíjené centrální černou dírou mohou vytáhnout hmotu z jejich hvězdných atmosfér, když se hvězdy dostanou dostatečně blízko, ale mají hvězdné jádro s dostatkem hmoty, aby zůstala nedotčena. Otázkou tedy je, proč jsou tak velké?
Po prozkoumání objektů si tým všiml, že z nich vyzařovalo velké množství energie, než by se očekávalo od typických hvězd. V důsledku toho se domnívali, že tyto G-objekty jsou výsledkem hvězdných fúzí, ke kterým dochází, když do sebe narazí dvě hvězdy, které se obíhají (tzv. Binární soubory). To by bylo způsobeno dlouhodobým gravitačním vlivem SMBH.
Výsledný jednotlivý objekt by byl rozptýlen (tj. Nabobtnal se) v průběhu milionů let, než se konečně usadil a vypadal jako hvězda normální velikosti. Kombinované objekty, které vyplynuly z těchto násilných fúzí, mohly vysvětlit, odkud přebytečná energie pochází a proč se chovají jako hvězdy. Jak Andrea Ghez, zakladatelka a ředitelka GCOI, vysvětlila:
"To je to, co považuji za nejvíce vzrušující." Pokud jsou tyto objekty skutečně binárními hvězdnými systémy, které byly řízeny tak, aby se sloučily prostřednictvím jejich interakce s centrální supermasivní černou dírou, mohlo by nám to poskytnout nahlédnutí do procesu, který může být zodpovědný za nedávno objevená sloučení černé díry hvězdné hmoty, která byla detekována prostřednictvím gravitačních vln. “
Při pohledu do budoucna tým plánuje pokračovat v sledování velikosti a tvaru drah G-objektů v naději, že určí, jak se vytvořily. Budou věnovat zvláštní pozornost, když tyto hvězdné objekty přistoupí nejblíže ke Střelci A *, protože jim to umožní pozorovat jejich chování a zjistit, zda zůstávají nedotčeny (jako G1 a G2).
Bude to trvat několik desetiletí, G3 dosáhne nejbližšího průchodu za 20 let a G4 a G5 trvá déle. Mezitím doufá tým, že se dozví více o těchto „nafouknutých“ hvězdných objektech sledováním jejich dynamického vývoje pomocí nástroje Keck's OSIRIS. Jak uvedl Ciurlo:
„Pochopení G-objektů nás může naučit hodně o fascinujícím a stále tajemném prostředí Galaktického centra. Děje se tolik věcí, že každý lokalizovaný proces může pomoci vysvětlit, jak toto extrémní exotické prostředí funguje. “
A nezapomeňte se podívat na toto video prezentace, které se koná od 18:30 do 30:20:
