ΔΕΝΤΕΡ - Οι αστρονόμοι παρακολουθούσαν ένα σύννεφο αερίου υψηλής ταχύτητας να χτυπάει το θέμα να αναρροφάται προς τον Τοξότη Α * - την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία - και στη συνέχεια να φτάνει στο διάστημα. Τώρα, προσεκτικές παρατηρήσεις αποκάλυψαν πόσο το σύννεφο αερίων, το οποίο οι αστρονόμοι ονόμασαν G2, επιβραδύνθηκε μετά τη σύγκρουση.
Αυτή η μέτρηση λέει στους επιστήμονες κάτι σημαντικό: την πυκνότητα της θερμής ύλης που περιβάλλει τον Τοξότη A *, η οποία είναι η πλησιέστερη γνωστή υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στη Γη. Το SagittariusA * (SagA *) είναι ηρεμιστικό, που σημαίνει ότι δεν σκοτώνει έναν τεράστιο δίσκο με την ύλη και εκτοξεύει τα τζετ. Αλλά υπάρχει ακόμα κάτι ζεστό και λαμπερό γύρω από αυτό που οι φυσικοί δεν καταλαβαίνουν πολύ καλά. Η σύγκρουση με το G2 προσφέρει στους αστρονόμους μία από τις καλύτερες ενδείξεις τους για το τι είναι φτιαγμένο από αυτό το λαμπερό δαχτυλίδι.
"Υπήρξε αυτή η δύναμη οπισθοδρόμησης. Το πράγμα έγινε πιο αργό", δήλωσε ο Stefan Gillessen, ένας αστρονόμος στο Ινστιτούτο Max Planck για εξωγήινη φυσική στο Garching της Γερμανίας.
Η επιβράδυνση του G2 απέδειξε ότι υπήρχε κάτι ουσιαστικό στην άμεση γειτνίαση με τη μαύρη τρύπα για το G2 να καταρρεύσει, δήλωσε ο Gillessen.
Οι φυσικοί διαπίστωσαν ότι η επιβράδυνση με τη χρήση δεδομένων από τη συνεργασία GRAVITY στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) στη Χιλή. Το GRAVITY συγκεντρώνει το υπέρυθρο φως και από τα τέσσερα τηλεσκόπια του VLT για να κάνει μια εξαιρετικά ευκρινή εικόνα. Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές μια άνευ προηγουμένου άποψη του σχεδόν αντικειμένου ενός αντικειμένου με μια μαύρη τρύπα.
"Έτσι, φυσικά, ήταν διασκεδαστικό να παρακολουθήσετε, αλλά τώρα το έχουμε μετατρέψει σε κάτι χρήσιμο", δήλωσε ο Gillessen στο Live Science. "Έχουμε μετρήσει πραγματικά την ατμόσφαιρα γύρω από μια μαύρη τρύπα σε μια ακτίνα, η οποία ήταν εντελώς απρόσιτη πριν."
Το G2 είναι ένα παράξενο αντικείμενο το ίδιο: μια μάζα ζεστού αέριου που μπορεί να έχει ένα αστρικό σύστημα ή δύο στο κέντρο του, αλλά δεν συνδέεται βαρυτικά με τίποτα προφανές, είπε ο Gillessen. Αντίθετα, ρέει ρευστά κατά μήκος μιας στενής, ελλειπτικής τροχιάς γύρω από το SagA *, και πλησιάζει πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα στο ένα άκρο.
Πίσω το 2015, οι επιστήμονες ήξεραν ότι η G2 ήταν έτοιμη να προσεγγίσει τη μαύρη τρύπα. Και τότε σκέφτηκαν ότι θα μπορούσε να δημιουργήσει κάποια πυροτεχνήματα πέφτοντας στην ίδια τη μαύρη τρύπα. Αυτό δεν συνέβη, γεγονός που απογοήτευσε κάποιους παρατηρητές την εποχή εκείνη. Αλλά προσέφερε στον Gillessen και στην ομάδα του την ευκαιρία να πραγματοποιήσουν τη μέτρηση της ταχύτητας.
Ο Gillessen και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν τη μέτρησή τους στις 25 Ιανουαρίου στο The Astrophysical Journal και ο Gillessen παρουσίασε τα ευρήματά τους στη συνάντηση του Αμερικανικού Φυσικής Εταιρείας στο Ντένβερ τον Απρίλιο.
Είχαν υποψιαστεί ότι η G2 θα μπορούσε να επιβραδυνθεί εξαιτίας ενός άλλου σύννεφου, που ονομάζεται G1. Το G1 απομακρυνόταν ήδη από τη μαύρη τρύπα όταν ανακαλύφθηκε, κατά μήκος μιας παρόμοιας, αλλά μικρότερης και πιο αργής τροχιάς προς την G2. Η ομάδα υποψιαζόταν ότι οι δυο θα μπορούσαν να συνδεθούν και ότι η G1 κινήθηκε πιο αργά επειδή είχε περάσει πρόσφατα μια στενή συνάντηση με την ατμόσφαιρα της μαύρης τρύπας.
Και όταν η G2 χτύπησε το λαμπερό δαχτυλίδι που περιβάλλει το SagA *, επιβραδύνθηκε επίσης, αν και όχι τόσο πολύ. Η διαφορά, σύμφωνα με τους ερευνητές, μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι η G1 έχει ήδη εκκαθαρίσει μια διαδρομή για το δίδυμο της. G2, η οποία λόγω της υψηλής ταχύτητάς της ήταν σε τροχιά πάνω από 300 χρόνια γύρω από τη μαύρη τρύπα, έχει επιβραδυνθεί τώρα και βρίσκεται σε πολύ μικρότερη τροχιακή τροχιά, βρήκαν. Θα έπρεπε να περάσουν μόλις 50 χρόνια για να επαναφέρουμε την πλησιέστερη προσέγγισή της. Θα πέσει στη μαύρη τρύπα εξ ολοκλήρου από τη δεκαετία του 2150.
Χρησιμοποιώντας μοντέλα σύγκρουσης, οι ερευνητές έδειξαν ότι η επιβράδυνση αυτή υποδηλώνει ατμόσφαιρα περίπου 4.000 σωματιδίων ανά κυβικό εκατοστό σε απόσταση 1.000 φορές την ακτίνα του ορίζοντα της μαύρης τρύπας. Αυτό είναι πολύ λιγότερο πυκνό από την ατμόσφαιρα της Γης, αλλά ακόμα σημαντικό. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι αστροφυσικοί που μοντελοποιούν τη σκοτεινή, ήρεμη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας, είπε ο Gillessen. Και το SagA * είναι ένα καυτό θέμα τώρα. Είναι η επόμενη μαύρη τρύπα που θα τραβήξει το τηλεσκόπιο Event Horizon (EHT), το οποίο πρόσφατα παρήγαγε την πρώτη εικόνα της μαύρης τρύπας M87. Χάρη στην ήσυχη φύση του SagA *, θα είναι πολύ διαφορετική από τη μαύρη τρύπα που έχει ήδη δει η EHT.
Τώρα, οι επιστήμονες ξέρουν λίγο περισσότερο για το τι μοιάζει με την άμεση γειτονιά της.
