Další záhadné objekty v galaktickém centru

Astronomové objevili další tři červené, zaprášené objekty poblíž centrální černé díry Mléčné dráhy, které by mohly být sloučeny hvězdami.

Objekt G2 (červeno-žlutá kulička nad středem, s oběžnou dráhou znázorněnou červeně) zvětšený o superasivní černou díru v jádru Mléčné dráhy v letech 2013 a 2014. Hvězdy obíhající po černé díře jsou také znázorněny spolu s modrými čarami označujícími jejich oběžné dráhy. Hvězdy a cloud jsou zobrazeny na jejich skutečných pozicích v roce 2011.

Reportáž 6. června na letním setkání americké astronomické společnosti v Denveru, Anně Ciurlo (Kalifornská univerzita, Los Angeles) a Randy Campbell (Observatoř WM Keck) a jejich kolegové objevili tři červené, zaprášené objekty, které v blízkosti supermasivu naší galaxie pijí černá díra, Sgr A *.

Objekty jsou světlé ve vlnových délkách, které zachycují emise z vodíku, ale nejsou roztaženy jako natažené mraky. Místo toho jsou kompaktní, pohlceni prachem a plynem.

Není to poprvé, co astronomové detekovali podobné objekty poblíž černé díry. Dva další, zvaní G1 a G2, sledují prakové cesty kolem Sgr A *. G2 zejména mobilizoval týmy po celém světě po svém objevu v roce 2012, když pozorovatelé sledovali, jak se cloudový objekt vrhl nejbližším přístupem k černé díře v letech 2013 a 2014 a čekal, zda nevyzkouší nějaký plyn v okolí . (To se k jejich zděšení moc nedělo.) Ačkoli gravitace černé díry narušila stínítko G2, jak se plavilo, objekt přešel průsmyk, což vedlo mnoho astronomů k podezření, že ve skutečnosti existuje hvězda schovává uvnitř.

Nyní, v rámci reanalýzy 12 let Keckových dat, Ciurlo, Campbell a jejich kolegové našli tři další objekty G, které vhodně nazývají G3, G4 a G5.

Všechny objekty vypadají jako jejich předchůdci: Jsou kompaktní, jasné v emisích vodíku a červené a zaprášené. S povrchovými teplotami několika stovek kelvinů jsou mnohem chladnější než jakákoli normální hvězda (asi 2000 kelvinů a více). Pohybují se možná asi o desetinu rychleji podél našeho zorného pole jako G1 a G2, ale ve skutečnosti jsou jasnější na vlnových délkách, které tým studoval.

Ačkoli existuje mnoho teorií, které vysvětlují, co jsou objekty G, tým pracující na iniciativě UCLA v rámci galaktického centra orbitálních center a jejich spolupracovníci doufají, že záhadné zdroje mohou být klíčem k pochopení hvězd nejblíže Sgr A *. Pokud jde o hvězdné sousedy, centrální černá díra naší galaxie žije v hustém městském prostředí. Asi za desetinu světelného roku se hned za detekcí skrývají asi tři tucty mladých masivních hvězd typu B, doprovázených neznámým počtem menších, slabších hvězd. Tyto hvězdy obíhají kolem černé díry v poměrně podlouhlých drahách, z nichž některé přicházejí do vzdálenosti několika stovek Země-Slunce.

Problém je, že zde by nemělo být možné vytvářet hvězdu: gravitační přílivy Sgr A * by měly roztrhat mraky vodíku, které se zhroutí na hvězdy. Astronomové jen očekávali, že najdou starší, červenější hvězdy, které se sem potopily z jiného místa v galaxii.

Předběžná analýza dat ukazuje pohyb G3, G4 a G5 od roku 2006 (zelené body) do roku 2017 (žluté). Plná zelená čára ukazuje předběžnou interpretaci orbit a černé šipky ukazují, kterým směrem se každý objekt pohybuje.
Anna Ciurlo a kol. / abstrakt 402.05, 232. AAS

Odpovědí by mohlo být to, čemu se říká excentrický Kozai-Lidovův mechanismus. Když binární hvězdný systém obíhá superhmotnou černou díru, černá díra způsobí chaos s oběžnými dráhami hvězd kolem sebe. V průběhu času se tyto oběžné dráhy prodlužují, takže se hvězdy přibližují k sobě ještě blíže. Hvězdy se nakonec mohou sloučit. Když tak učiní, vytvoří novou, mohutnější hvězdu, obklopenou zaprášeným mrakem červeného plynu, který se rozptýlí asi za milion let, a zanechá za sebou mladou, masivní hvězdu - hvězdu, která by mohla vypadat stejně jako záhadné B hvězdy kolem Sgr A*.

Tým zatím nemá dostatek dat, aby přesvědčivě zlikvidoval oběžné dráhy nových objektů, říká Campbell, ale domnívají se, že ti tři berou mezi 200 a 400 lety, aby obešli černou díru, což je přibližně 10krát období pro různé B hvězdy. G5 by se mohl otočit o Sgr A * za 15 až 30 let, ale tým neví, jak blízko to bude - ta analýza je stále v práci.

Tyto předběžné orbity zavádějí do vysvětlení toho, jak vznikly G3, G4 a G5. Excentrický mechanismus Kozai-Lidov funguje nejlépe na binárních souborech, které sledují velmi podlouhlé cesty kolem černé díry. Ale i když se zdá, že G5 sleduje trasu podobně jako G1, oběžné dráhy G3 jsou docela kruhové. To vyvolává otázku, zda všechny objekty G skutečně mají stejný původ. Zatím je hypotéza ano, říká Ciurlo, ale je to komplikovaný region a ona a její kolegové stále škádlí, co se děje.

Více o hvězdách kolem černé díry naší galaxie se můžete dočíst v našem nadcházejícím zářijovém čísle, kde budeme mít skutečně napsanou funkci. Mezitím je zde odkaz na video z tiskové konference AAS a tiskovou zprávu Keck.