Co Droga Mleczna ukrywa w swoim centrum? Astronomowie wykonali rekordowo szczegółowe pomiary

Droga Mleczna ma swój centralny punkt, którym jest supermasywna czarna dziura znana jako Sagittarius A*. Naukowcy chcieliby jednak poznać również inne obiekty krążące w jej otoczeniu.

W związku z tym przeprowadzili najbardziej szczegółowe z dotychczasowych pomiarów, które objęły cztery różne gwiazdy. Obiekty te, znane jako S2, S29, S38 i S55, dostarczyły informacji na temat rozkładu masy w naszej galaktyce. Autorzy badań byli w stanie określić zarówno rozmieszczenie, jak i prędkości wspomnianych gwiazd.

Czytaj też: Pustka po umierających gwiazdach. Zaskakująca obserwacja w Drodze Mlecznej

Do wyznaczenia tych wartości posłużył spektrograf GNIRS (Gemini Near Infrared Spectrograph) zamontowany w obserwatorium Gemini oraz instrument SINFONI na Bardzo Dużym Teleskopie należącym do Europejskiego Obserwatorium Południowego. Z kolei pomiar rozmieszczenia wymienionych obiektów był możliwy dzięki instrumentowi GRAVITY.

Zwarte źródło radiowe w postaci Sagittarius A zostało z czasem zidentyfikowane jako supermasywna czarna dziura o masie ponad 4 miliony razy większej od Słońca. Nie było jednak jasne, w jakim stopniu owa masa pochodzi wyłącznie z obecności czarnej dziury, a na ile jest ona pokłosiem istnienia krążącej wokół niej materii. Mogłyby ją tworzyć na przykład mniejsze czarne dziury, gwiazdy czy pokłady pyłu i gazu.

Droga Mleczna zawiera supermasywną czarną dziurę znaną jako Sagittarius A

Na szczęście istnieje sposób na znalezienie odpowiedzi na tego typu pytania. Ogólna teoria względności Einsteina zakłada, iż orbity gwiazd będą zgodne z tzw. liniami geodezyjnymi w metryce Schwarzschilda. Chcąc się o tym przekonać naukowcy śledzili położenie i prędkość czterech gwiazd w bezpośrednim sąsiedztwie „naszej” supermasywnej czarnej dziury. Obserwacje stopnia precesji S2, S29, S38 i S55 umożliwiły wyciągnięcie wniosków co do rozkładu masy w centrum Drogi Mlecznej.

Czytaj też: Pobliska gwiazda posiada dwie skaliste planety. To jeden z bliższych Ziemi układów

Okazało się, że jeśli w obrębie orbity gwiazdy S2 znajduje się jakaś dodatkowa masa, to wnosi ona co najwyżej równowartość 0,1% masy Sagittarius A. Dzięki nadchodzącym instrumentom, takim jak Ekstremalnie Duży Teleskop, astronomowie powinni zyskać możliwość obserwacji nieco ciemniejszych obiektów. Zebrane w ten sposób dane powinny zapewnić możliwość wykonania dokładniejszych pomiarów rotacji tej supermasywnej czarnej dziury.