Czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej od 20 000 lat wieje wiatrem

W centrum Drogi Mlecznej czarna dziura znana jako Sagittarius A* wydrążyła stożek gazu o długości około trzech lat świetlnych. Ten kształt to odcisk wiatru, stałego strumienia materii odpływającego od czarnej dziury, a astronomowie z Northwestern University szacują, że wieje on od co najmniej 20 000 lat.

Odkrycie zamyka lukę, która frapowała astrofizyków od pięćdziesięciu lat. Teoria od dawna głosi, że każda czarna dziura aktywnie pochłaniająca materię musi część jej wyrzucać z powrotem, bo energia całego tego opadającego gazu musi gdzieś trafić. Wokół odległych, żarłocznych czarnych dziur takie wiatry są oczywiste. Wokół naszej, która żywi się powoli i po cichu, sygnał pozostawał ukryty.

„Jeśli czarna dziura nie istnieje w doskonałej próżni, to musi jakoś wiać wiatrem”, mówi Mark Gorski, który kierował pracami. Pytanie nigdy nie brzmiało, czy wiatr istnieje, lecz czy ktoś zdoła go zobaczyć.

Polecane lekturyCzarna dziura J1007+3540 budzi się po 100 milionach lat ciszy

Aby wydobyć słabą strukturę z zatłoczonego centrum galaktyki, zespół złożył pięć lat obserwacji z Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, sieci anten radiowych wysoko w chilijskich Andach, która mapuje zimny gaz. Powstały obraz gazu molekularnego wokół Sagittarius A* jest około 100 razy głębszy i 80 razy ostrzejszy niż cokolwiek wcześniej. Widać na nim stożkową wnękę o szerokości około 45 stopni, otwierającą się od czarnej dziury i zdradzającą wymieciony gaz. Ta sama pustka pojawiła się w archiwalnych danych rentgenowskich z innego obserwatorium na orbicie, co wzmacnia tezę, że coś naprawdę odpycha gaz, a nie jest to osobliwość jednego instrumentu.

Sam wiatr jest łagodny. To nie wichura zdolna przebudować galaktykę, jaką rozpętują najaktywniejsze czarne dziury; badacze opisują go raczej jako bryzę niż burzę. Ta łagodność po części tłumaczy, dlaczego tak długo go nie znajdowano, i dlaczego ma znaczenie: pokazuje, że nawet spokojna, niedożywiona czarna dziura odciska piętno na wszystkim wokół.

Potrzebna jest ostrożność. Wnękę wywnioskowano z rozkładu gazu i geometrii, która najlepiej go tłumaczy, a nie z bezpośredniego pomiaru materii w ruchu, a centrum galaktyki to jeden z najtrudniejszych do odczytania obszarów nieba. Inne wyjaśnienia, takie jak stara fala uderzeniowa albo pozostałości dawnego wybuchu, trzeba jeszcze wykluczyć w miarę napływu danych. Na razie autorzy opierają się na zgodności obrazów radiowego i rentgenowskiego, by bronić tezy, że wiatr jest najprostszym wytłumaczeniem.

Jeśli się utrzyma, wynik daje astronomom pobliskie laboratorium dla procesu, który zwykle badają na przestrzeni milionów lat świetlnych. Sagittarius A* leży około 26 000 lat świetlnych od Ziemi, dość blisko, by przyjrzeć mu się ze szczegółowością, na jaką nie pozwala żadna inna galaktyka.

Wyniki opublikowano w The Astrophysical Journal Letters. Zespół zamierza dalej obserwować ten obszar tą samą siecią anten, tym razem po to, by bezpośrednio zmierzyć prędkość wiatru i prześledzić, jak daleko sięga, zanim rozpłynie się w reszcie galaktyki.

Tagi: astronomia

Więcej podobnych

Najcięższe czarne dziury powstają z połączeń innych czarnych dziur

Webb znalazł galaktykę kilkukrotnie cięższą od Drogi Mlecznej, która prawie się nie obraca

Widmowe dyski twarde kosmosu: Dlaczego największe czarne dziury są zrobione z powietrza

Interstellar: Nolan zamienia teorię względności w najokrutniejszy zegar w science fiction

Galaktyka Nieskończoność: Kosmiczna kolizja kształtująca nowe zrozumienie genezy czarnych dziur

Tlen zmapowany w 4 546 punktach NGC 1365 rekonstruuje 12 miliardów lat galaktycznej ewolucji