Κατά τη δεκαετία του 1970, ο αστρονόμος συνειδητοποίησε μια τεράστια πηγή ραδιοφώνου στο κέντρο του γαλαξία μας που αργότερα συνειδητοποίησαν ότι ήταν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα (SMBH) - η οποία έκτοτε ονομάστηκε Τοξότης Α *. Και σε μια πρόσφατη έρευνα που πραγματοποιήθηκε από το Παρατηρητήριο Ακτίνων Χ Chandra της NASA, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν στοιχεία για εκατοντάδες ή και χιλιάδες μαύρες τρύπες που βρίσκονται στην ίδια περιοχή του Γαλαξία μας.
Όμως, όπως αποδεικνύεται, το κέντρο του γαλαξία μας έχει περισσότερα μυστήρια που περιμένουν να ανακαλυφθούν. Για παράδειγμα, μια ομάδα αστρονόμων εντόπισε πρόσφατα έναν αριθμό «αντικειμένων μυστηρίου» που φάνηκαν να κινούνται γύρω από το SMBH στο Galactic Center. Χρησιμοποιώντας 12 χρόνια δεδομένων που λαμβάνονται από το W.M. Το Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη, οι αστρονόμοι βρήκαν αντικείμενα που έμοιαζαν με σύννεφα σκόνης αλλά συμπεριφέρθηκαν σαν αστέρια.
Η έρευνα διεξήχθη μέσω μιας συνεργασίας μεταξύ του Randy Campbell στο W.M. Παρατηρητήριο Keck, μέλη της ομάδας Galactic Center στο UCLA (Anna Ciurlo, Mark Morris, and Andrea Ghez) και Rainer Schoedel του Instituto de Astrofisica de Andalucia (CSIC) στη Γρανάδα της Ισπανίας. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης παρουσιάστηκαν στην 232η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας κατά τη διάρκεια συνέντευξης τύπου με τίτλο «Ο Γαλαξίας και οι Ενεργοί Γαλαξιακοί Πυρήνες».
Όπως εξήγησε ο Ciurlo σε πρόσφατο W.M. Δελτίο τύπου Keck:
«Αυτά τα συμπαγή σκονισμένα αστρικά αντικείμενα κινούνται εξαιρετικά γρήγορα και κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του Galaxy μας. Είναι συναρπαστικό να τους βλέπουμε να κινούνται από χρόνο σε χρόνο. Πώς έφτασαν εκεί; Και τι θα γίνουν; Πρέπει να έχουν μια ενδιαφέρουσα ιστορία να πουν. "
Οι ερευνητές πραγματοποίησαν την ανακάλυψή τους χρησιμοποιώντας 12 χρόνια φασματοσκοπικές μετρήσεις που ελήφθησαν από το OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS) του Keck Observatory. Αυτά τα αντικείμενα - που είχαν σχεδιαστεί ως G3, G4 και G5 - βρέθηκαν κατά την εξέταση της δυναμικής αερίου του κέντρου του γαλαξία μας, και διακρίθηκαν από τις εκπομπές στο παρασκήνιο λόγω των κινήσεών τους.
«Ξεκινήσαμε αυτό το έργο σκέφτοντας ότι αν κοιτάξαμε προσεκτικά την περίπλοκη δομή αερίου και σκόνης κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, θα μπορούσαμε να εντοπίσουμε κάποιες λεπτές αλλαγές στο σχήμα και την ταχύτητα», εξήγησε ο Randy Campbell. «Ήταν αρκετά περίεργο να εντοπίσουμε διάφορα αντικείμενα που έχουν πολύ ξεχωριστή κίνηση και χαρακτηριστικά που τα τοποθετούν στην κατηγορία αντικειμένων G ή σκονισμένα αστρικά αντικείμενα.»
Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν για πρώτη φορά αντικείμενα G κοντά στον Τοξότη A * περισσότερο από μια δεκαετία πριν - το G1 ανακαλύφθηκε το 2004 και το G2 το 2012. Αρχικά, και οι δύο θεωρήθηκαν σύννεφα αερίου έως ότου έκαναν την πιο κοντινή τους προσέγγιση στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα και επέζησαν . Κανονικά, η βαρυτική έλξη των SMBHs θα διαλύσει τα σύννεφα αερίου, αλλά αυτό δεν συνέβη με τα G1 και G2.
Επειδή αυτές οι πρόσφατα ανακαλυφθείσες πηγές υπερύθρων (G3, G4 και G5) μοιράστηκαν τα φυσικά χαρακτηριστικά των G1 και G2, η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι θα μπορούσαν ενδεχομένως να είναι αντικείμενα G. Αυτό που κάνει τα αντικείμενα G ασυνήθιστα είναι η «πρήξιμο» τους, όπου φαίνεται να είναι επενδυμένα σε ένα στρώμα σκόνης και αερίου που τους καθιστά δύσκολο να εντοπιστούν. Σε αντίθεση με άλλα αστέρια, οι αστρονόμοι βλέπουν μόνο ένα λαμπερό περίβλημα σκόνης όταν βλέπουν αντικείμενα G.
Για να δει αυτά τα αντικείμενα καθαρά μέσα από το σκοτεινό περίβλημα σκόνης και αερίου, ο Campbell ανέπτυξε ένα εργαλείο που ονομάζεται OSIRIS-Volume Display (OsrsVol). Όπως το περιέγραψε ο Κάμπελ:
«Το OsrsVol μας επέτρεψε να απομονώσουμε αυτά τα αντικείμενα G από την εκπομπή φόντου και να αναλύσουμε τα φασματικά δεδομένα σε τρεις διαστάσεις: δύο χωρικές διαστάσεις και τη διάσταση μήκους κύματος που παρέχει πληροφορίες ταχύτητας. Μόλις καταφέραμε να διακρίνουμε τα αντικείμενα σε έναν τρισδιάστατο κύβο δεδομένων, τότε θα μπορούσαμε να παρακολουθούμε την κίνησή τους με την πάροδο του χρόνου σε σχέση με τη μαύρη τρύπα.
Ο καθηγητής Αστρονομίας της UCLA, Mark Morris, συν-κύριος ερευνητής και συνεργάτης της Πρωτοβουλίας Γαλαξιακών Κέντρων Orbit της UCLA (GCOI), συμμετείχε επίσης στη μελέτη. Όπως ανέφερε:
«Αν ήταν σύννεφα αερίου, οι G1 και G2 δεν θα μπορούσαν να παραμείνουν άθικτοι. Η άποψή μας για τα αντικείμενα G είναι ότι είναι φουσκωμένα αστέρια - αστέρια που έχουν γίνει τόσο μεγάλα που οι παλιρροιακές δυνάμεις που ασκούνται από την κεντρική μαύρη τρύπα μπορούν να τραβήξουν την ύλη από την αστρική ατμόσφαιρά τους όταν τα αστέρια πλησιάσουν αρκετά, αλλά έχουν αστρικό πυρήνα με αρκετή μάζα για να παραμείνει άθικτη. Το ερώτημα είναι λοιπόν, γιατί είναι τόσο μεγάλα;
Αφού εξέτασε τα αντικείμενα, η ομάδα παρατήρησε ότι υπήρχε μεγάλη ενέργεια από αυτά, περισσότερο από αυτό που θα περίμενε κανείς από τα τυπικά αστέρια. Ως αποτέλεσμα, θεωρούσαν ότι αυτά τα αντικείμενα G είναι αποτέλεσμα αστρικών συγχωνεύσεων, οι οποίες συμβαίνουν όταν δύο αστέρια που περιστρέφονται μεταξύ τους (γνωστά και ως δυαδικά) συντρίβονται μεταξύ τους. Αυτό θα είχε προκληθεί από τη μακροπρόθεσμη βαρυτική επιρροή του SMBH.
Το προκύπτον μεμονωμένο αντικείμενο θα απομακρυνόταν (δηλ. Διογκώθηκε) κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών πριν τελικά εγκατασταθεί και εμφανιζόταν σαν αστέρι κανονικού μεγέθους. Τα συνδυασμένα αντικείμενα που προέκυψαν από αυτές τις βίαιες συγχωνεύσεις θα μπορούσαν να εξηγήσουν από πού προέρχεται η υπερβολική ενέργεια και γιατί συμπεριφέρονται όπως τα αστέρια. Όπως εξήγησε ο Andrea Ghez, ιδρυτής και διευθυντής του GCOI:
«Αυτό είναι που βρίσκω πιο συναρπαστικό. Εάν αυτά τα αντικείμενα είναι πράγματι δυαδικά συστήματα αστεριών που έχουν κινηθεί για να συγχωνευθούν μέσω της αλληλεπίδρασής τους με την κεντρική υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, αυτό μπορεί να μας δώσει μια εικόνα για μια διαδικασία που μπορεί να είναι υπεύθυνη για τις πρόσφατα ανακαλυφθείσες συγχωνεύσεις αστρικών μαζών μαύρων οπών που έχουν εντοπιστεί μέσω βαρυτικών κυμάτων. "
Κοιτώντας μπροστά, η ομάδα σκοπεύει να συνεχίσει να ακολουθεί το μέγεθος και το σχήμα των τροχιών των αντικειμένων G με την ελπίδα να καθορίσει πώς σχηματίστηκαν. Θα δίνουν ιδιαίτερη προσοχή όταν αυτά τα αστρικά αντικείμενα κάνουν την πλησιέστερη προσέγγισή τους στον Τοξότη A *, καθώς αυτό θα τους επιτρέψει να παρατηρήσουν περαιτέρω τη συμπεριφορά τους και να δουν αν παραμένουν άθικτα (όπως έκανε η G1 και η G2).
Αυτό θα διαρκέσει μερικές δεκαετίες, με το G3 να κάνει το πλησιέστερο πέρασμα σε 20 χρόνια και τα G4 και G5 να χρειάζονται δεκαετίες περισσότερο. Εν τω μεταξύ, η ομάδα ελπίζει να μάθει περισσότερα για αυτά τα «φουσκωμένα» αντικείμενα που μοιάζουν με αστέρια, ακολουθώντας τη δυναμική εξέλιξή τους χρησιμοποιώντας το όργανο OSIRIS του Keck. Όπως δήλωσε ο Ciurlo:
«Η κατανόηση των αντικειμένων G μπορεί να μας διδάξει πολλά για το συναρπαστικό και ακόμα μυστηριώδες περιβάλλον του Γαλαξιακού Κέντρου. Υπάρχουν τόσα πολλά πράγματα που συμβαίνουν που κάθε τοπική διαδικασία μπορεί να σας βοηθήσει να εξηγήσετε πώς λειτουργεί αυτό το ακραίο, εξωτικό περιβάλλον. "
Και φροντίστε να δείτε αυτό το βίντεο της παρουσίασης, το οποίο λαμβάνει χώρα από τις 18:30 έως τις 30:20:
