Sagittarius A* znajduje się około 26 tysięcy lat świetlnych od Ziemi i ma masę odpowiadającą mniej więcej 4 milionom mas Słońca. Choć jest jednym z najważniejszych obiektów astronomicznych w naszej galaktyce, wciąż istnieje wiele niewiadomych dotyczących jego aktywności. W porównaniu z niektórymi supermasywnymi czarnymi dziurami obserwowanymi w odległych galaktykach obiekt ten pochłania stosunkowo niewielkie ilości materii i robi to znacznie wolniej.
Zespół badawczy z McGill University, działający w ramach Trottier Space Institute, postanowił dokładniej przyjrzeć się gazowi znajdującemu się w bezpośrednim sąsiedztwie Sagittarius A*. W tym celu jego członkowi wykorzystali dane zebrane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który obserwuje wszechświat w szerokim zakresie promieniowania podczerwonego.
Astronomowie przeanalizowali tzw. miniaturową spiralę galaktycznego centrum: układ gazowych struktur i obłoków znajdujących się w pobliżu Sagittarius A*, które poruszają się pod wpływem skomplikowanych oddziaływań grawitacyjnych i innych procesów fizycznych. Dzięki wyjątkowej rozdzielczości przestrzennej i spektroskopowej teleskopu Webba mogli rozróżnić sygnatury promieniowania pochodzące od poszczególnych obłoków. Pozwoliło to określić ich skład chemiczny i wykazać, że znajdujący się tam gaz zawiera znaczące ilości pierwiastków cięższych od wodoru i helu.
Skąd wzięły się one w otoczeniu czarnej dziury? Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest działalność gwiazd. W trakcie swojego życia produkują one cięższe pierwiastki, a pod koniec ewolucji mogą uwalniać je do przestrzeni kosmicznej. Szczególną rolę odgrywają tutaj supernowe, czyli potężne eksplozje kończące życie niektórych gwiazd. Z czasem wyrzucona materia miesza się z otaczającym gazem, wzbogacając go chemicznie. Badacze zauważyli coś jeszcze: skład pierwiastkowy gazu wokół Sagittarius A* przypomina skład wielu gwiazd krążących w jej pobliżu. Może to sugerować, iż część gazu i gwiazd powstała z tego samego materiału.
Powyższe ustalenia są ważne z punktu widzenia poznawania historii centrum Drogi Mlecznej, choć potencjalnych korzyści będzie więcej. Skład gazu wpływa bowiem na jego właściwości fizyczne, w tym zdolność do wypromieniowywania energii i ochładzania się. Pierwiastki cięższe od wodoru i helu mogą zwiększać efektywność chłodzenia gazu poprzez emisję promieniowania na określonych długościach fal. Temperatura i gęstość materii mają natomiast znaczenie dla jej ruchu oraz tego, w jaki sposób może ona zbliżać się do czarnej dziury.
Czytaj też: Tajemnicza dziura na Księżycu priorytetem dla NASA. Agencja mówi, co może się w niej kryć
To ważny element układanki związanej z wyjaśnieniem, dlaczego Sagittarius A* jest stosunkowo mało aktywna. Sama obecność ogromnej czarnej dziury nie oznacza bowiem, że nieustannie pochłania ona wielkie ilości otaczającego materiału. Oczywiście nie powinniśmy zakładać, że “nasza” czarna dziura nigdy nie przechodziła gwałtowniejszych epizodów aktywności. Na obecną chwilę badany gaz po prostu nie pozwala wiarygodnie odtworzyć całej jej historii.
Źródło: The Astronomical Journal
