Astronomii de la University of Michigan ar putea fi primii care observă o coliziune rară despre care se crede că se produce în centrul galaxiei. Cu ajutorul telescopului spaţial Swift al NASA echipa de astronomi de la University of Michigan obţine imagini zilnice ale unui nor de gaz misterios având o masă aproximativă de trei ori mai mare decât cea a Pământului care se îndreaptă în spirală spre gaura neagră supermasivă din centrul galaxiei Calea Lactee. Observat de pe Pământ, centrul galactic se află la mai mult de 25.000 de ani-lumină distanţă în apropiere de constelaţiile australe Săgetătorul şi Scorpionul.
O imagine a centrului galaxiei Calea Lactee obţinută cu ajutorul telescopului spaţial Swift în raze X. Această imagine conţine toate datele obţinute în cadrul programului de monitorizare al acestei zone galactice în perioada 2006-2013.
Credit: Nathalie Degenaar
Norul de gaz, denumit G2, a fost descoperit de astronomii din Germania în anul 2011. Aceştia s-au aşteptat ca norul de gaz să se ciocnească de gaura neagră Sagittarius A* la sfârşitul anului trecut. Acest lucru nu s-a întâmplat, dar norul de gaz continuă să se apropie de gaura neagră. Astronomii prezic acum că impactul dintre acestea va avea loc în următoarele câteva luni.
Astronomii nu au putut observa niciodată ceva asemănător unui astfel de eveniment cosmic.
„Toată lumea doreşte să vadă un astfel de eveniment pentru că el se produce foarte rar", a spus Nathalie Degenaar, un cercetător postdoctorand care conduce această activitate de imagistică galactică în cadrul Department of Astronomy al College of Literature, Science and the Arts.
Se crede că în centrul tuturor galaxiilor spirale şi eliptice se află ascunse găuri negre supermasive. Cea din Calea Lactee, prin comparaţie, este abia perceptibilă fiind de aproximativ o sută de milioane de ori mai puţin strălucitoare decât se aşteaptă oamenii de ştiinţă. Dar ea este similară cu cele mai des întâlnite găuri negre galactice, a spus Degenaar.
„Noi credem că aceste găuri negre mai puţin strălucitoare sunt predominante, dar este foarte dificil să le studiem", a spus ea. „Noi, pur şi simplu, nu le putem vedea. Gaura neagră din centrul galaxiei noastre este singura pe care putem să o studiem pentru a înţelege care este rolul lor în Univers".
Coliziunea aşteptată de astronomi le va oferi acestora o oportunitate unică de a vedea cum se alimentează această gaură neagră supermasivă şi, probabil, de ce aceasta nu consumă materia într-un mod similar cu omoloagele sale mai luminoase din alte galaxii. Deşi găurile negre sunt invizibile, deoarece nu permit luminii să scape de acţiunea lor gravitaţională, materia care se prăbuşeşte în interiorul lor străluceşte în raze X.
Din anul 2006, Degenaar şi colegii ei folosesc instrumentele de observaţie în raze X ale telescopului spaţial Swift pentru a observa nu doar gaura neagră Sagittarius A* ci şi unele găuri negre mai mici sau stele neutronice care se află în regiunea centrului galaxiei. Stelele neutronice reprezintă rămăşiţele unor stele mai mici care nu au fost destul de masive pentru a colapsa în forma unor găuri negre.
Observatorul Swift este singurul telescop ce furnizează date zilnice corespunzătoare lungimii de undă a razelor X şi pe care apropiată coliziune cosmică le va genera cu intensitate, au declarat cercetătorii. Aceste capabilităţi, împreună cu un instrument de cercetare dezvoltat de către Mark Reynolds, un cercetător asistent în astronomie de la University of Michigan, vor ajuta la identificarea primelor indicii cu privire la coliziunea aşteptată. Acest instrument analizează rapid modificările de luminozitate a imaginilor în raze X de-a lungul câtorva zile, o creştere bruscă a luminozităţii putând semnala producerea coliziunii. De asemenea, acesta prezintă imediat imaginile în mediul online.
În timp ce astronomii aşteaptă să observe o schimbare de luminozitate, ei nu ştiu cât de intensă va fi aceasta pentru că nu se cunoaşte cu precizie din ce este format obiectul gazos G2. Dacă acesta este compus în totalitate din gaz atunci regiunea respectivă va străluci în lungimea de undă a razelor X timp de câţiva ani până ce gaură neagră va înghiţi lent norul de gaz. Dar o altă posibilitate ar fi ca G2 să acopere o stea bătrână. În acest caz imaginea obţinută va fi mai puţin spectaculoasă. Gaura neagră Sagittarius A* va începe să capteze gazul din norul care ascunde acea stea bătrână şi care este suficient de masivă pentru a se opune acţiunii găurii negre.
„Aş fi încântat dacă Sagittarius A* va devenit brusc de 10.000 de ori mai luminoasă. Cu toate acestea, este posibil ca aceasta să nu reacţioneze atât de intens, similar unui cal care nu va bea apa chiar dacă se află în faţa ei", a spus Jon Miller, un profesor de astronomie din cadrul University of Michigan şi care lucrează, de asemenea, la acest proiect. „Dacă Sagittarius A* va consuma o parte din gazul conţinut de G2 atunci putem învăţa mai multe despre procesul de acreţie al găurilor negre. Acest lucru ne oferă o şansă unică de a înţelege modul în care are loc procesul de acreţie corespunzător celor mai multe găuri negre din Univers".
Găurile negre joacă un rol cheie în ciclul de viaţă al galaxiilor.
„Ele consumă materia din împrejurimile lor şi apoi o împrăştie înapoi în spaţiu. Modalitatea prin care are loc acest proces influenţează evoluţia întregii galaxii, cum se formează stelele, cum creşte galaxia, cum interacţionează aceasta cu alte galaxii", a spus Degenaar. „Chiar mai important, modul în care evoluează galaxiile este important pentru evoluţia întregului Univers, putând explica apariţia acestuia şi cum se schimbă acesta în timp".
Traducere de Cristian-George Podariu după rare-milky-core cu acordul editorului
