Rozbłyski z supermasywnej czarnej dziury w Drodze Mlecznej

W 2019 roku supermasywna czarna dziura w centrum naszej galaktyki obudziła się i wyemitowała serię rozbłysków. Nowe badania obecnie analizują, co mogło być ich powodem.

Sgr A*, czarna dziura o masie 4,6 mln mas Słońca, znajdująca się w centrum Drogi Mlecznej, jest zazwyczaj dość cichą bestią. Powoli żywi się akreującą materią w centrum Galaktyki – ale to źródło pożywienia jest skąpe, a akrecja Sgr A* nie wytwarza niczego, co przypominałoby fajerwerki, jakie kojarzymy z supermasywnymi czarnymi dziurami w aktywnych galaktykach.

Jednak w maju 2019 roku Sgr A* nagle stała się znacznie bardziej aktywna niż zwykle, wytwarzając niespotykanie jasny rozbłysk w bliskiej podczerwieni, który trwał około 2,5 godziny. Rozbłysk ten był ponad stukrotnie jaśniejszy niż typowa emisja z przypadkowej akrecji Sgr A* i ponad dwukrotnie jaśniejszy niż najjaśniejszy rozbłysk, jaki kiedykolwiek zmierzyliśmy u potwora z naszego sąsiedztwa.

Rozbłysk z maja 2019 roku zapoczątkował przedłużającą się wzmożoną aktywność – niezwykłą liczbę silnych rozbłysków, które trwały co najmniej przez cały 2019 rok (obecnie analizowane dane sięgają tylko do końca 2019 roku). Co spowodowało przebudzenie Sgr A*? I czy możemy spodziewać się kolejnych rozbłysków? Nowe badania przeprowadzone przez Lenę Murchikovą (Institute for Advanced Study) sprawdzają takie możliwości.

Rozbłyski w Sgr A* powstały prawdopodobnie w wyniku nagłego wzrostu ilości materii dostępnej do akrecji na czarną dziurę. Murchikova identyfikuje dwa prawdopodobne źródła tego nadmiaru materii.

  1. Zrzucanie masy przez gwiazdy typu S
    Gęste jądro naszej galaktyki gości populację gwiazd na ciasnych orbitach wokół Sgr A*. Gwiazdy te zrzucają masę w postaci wiatrów gwiazdowych, a kiedy zbliżają się do Sgr A* na perycentrum swojej orbity, zrzucona masa może akreować na Sgr A*.
  2. Dezintegracja obiektów G
    Wiadomo również, że w pobliżu Sgr A* krążą tzw. obiekty G. Te rozszerzone źródła mogą być obłokami gazu, gwiazdami lub kombinacją obu tych zjawisk – astronomowie nie są jeszcze tego pewni! Obiekty G tracą masę w wyniku tarcia podczas orbitowania, wykazując większe tempo utraty masy, gdy zbliżają się do Sgr A* i są rozciągane do kształtów o dużych powierzchniach, przechodząc przez gęstą materię tła. Masa, którą tracą w wyniku dezintegracji w perycentrum, może akreować na Sgr A*.

Poprzez serię obliczeń Murchikova oszacowała, jak dużo materii jest wyrzucane przez te dwa typy obiektów i ile czasu zajęłaby im akrecja na Sgr A*. Na podstawie dostępnych obserwacji autorka uważa, że najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem niespodziewanego dudnienia naszej czarnej dziury w 2019 roku jest obecnie akrecja materii z połączonych przeszłych przejść przez perycentrum obiektów G1 i G2.

Jeżeli ta interpretacja jest poprawna, moglibyśmy oczekiwać, że rozbłyski będą trwały przez pewien czas, ale Sgr A* powinna potem powrócić do stanu spoczynku. Jeżeli natomiast rozbłyski są częścią normalnej zmienności w przepływie materii akrecyjnej na Sgr A*, można by oczekiwać, że aktywność ta będzie trwała jeszcze przez wiele lat. Dalsze obserwacje tego rozbłysku powiedzą nam o tym.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
AAS Nova

Vega

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *