Sagittarius A*, zdjęcie wykonane przy użyciu Chandra X-Ray Observatory należącego do NASA (NASA – fragment zdjęcia Gcle.jpg / domena publiczna)
Mieszcząca się w centrum naszej galaktyki supermasywna czarna dziura obraca się z prędkością równą 60 proc. teoretycznego maksimum. W ten sposób silnie zakrzywia czasoprzestrzeń, tak że przypomina ona kształtem piłkę do futbolu amerykańskiego.
Centrum Drogi Mlecznej zajmuje Sagittarius A* (Sgr A*) – supermasywna czarna dziura, którą od Ziemi dzieli odległość 26 tys. lat świetlnych.
Czarne dziury opisuje się dwoma głównymi parametrami – masą i właśnie prędkością obrotu wokół własnej osi.
Zespół z Penn State University (USA) i innych ośrodków naukowych wykorzystał nową metodę do pomiaru prędkości obrotu Sgr A*. Z pomocą należącego do NASA Chandra X-ray Observatory naukowcy określili ilość masy, która do czarnej dziury wpada i która jest z niej wyrzucana w postaci tzw. dżetów.
Wcześniejsze szacunki dokonywane różnymi technikami dawały silnie rozbieżne wyniki – podkreślają naukowcy. Według niektórych rezultatów Sgr A* nie obraca się wcale, według innych – z maksymalną prędkością.
Zdjęcie Sgr A* i otaczającego obszaru wykonane przy użyciu Chandry, na podstawie 164 godzin obserwacji w okresie dwóch tygodni. W tym czasie czarna dziura rozbłysła z intensywnością promieniowania rentgenowskiego pół tuzina lub więcej razy (NASA/CXC/MIT/F.K.Baganoff et al. / domena publiczna)
„Nasza praca może pomóc w odpowiedzi na pytanie o to, jak szybko supermasywna czarna dziura naszej galaktyki się obraca” – mówi Ruth Daly, kierująca badaniem przedstawionym na łamach „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.
Obracająca się czarna dziura „ciągnie” za sobą czasoprzestrzeń i pobliską masę – wyjaśniają naukowcy. Czasoprzestrzeń ulega przy tym spłaszczeniu. Jeśli patrzeć z góry, ma ona kształt okrągły, lecz z boku przypomina piłkę do futbolu amerykańskiego. Im szybszy obrót, tym bardziej spłaszczona piłka.
Jednocześnie obracanie się czarnej dziury stanowi potężne źródło energii zasilającej wspomniane dżety, czyli strumienie pobieranej z otoczenia materii wyrzucane w górę i w dół względem płaszczyzny obrotu.
„Wirująca czarna dziura jest jak wyrzutnia rakiet. Kiedy jakaś materia się do niej zbliży, to tak, jakby ktoś napełnił rakietę paliwem i uruchomił przycisk ‘start’” – mówi współautor badania Biny Sebastian z University of Manitoba, Winnipeg.
Ponieważ w pobliżu Sgr A* znajduje się niewiele materii, wyrzucane przez nią dżety są obecnie słabe.
Jednak jeśli do czarnej dziury zbliżą się odpowiednie zasoby masy, np. gazu z rozerwanej przez dziurę gwiazdy, energia pochodząca z wspomnianego obrotu zasili mocne dżety.
„Dżety zasilane i skupiane przez centralną czarną dziurę mogą mieć kolosalny wpływ na zasoby gazu dla całej galaktyki. To z kolei ma znaczenie dla prędkości powstawania gwiazd. Obserwowane w pobliżu czarnej dziury, w spektrum rentgenowskim i gamma, tzw. bąble Fermiego wskazują, że Sgr A* była w przeszłości aktywna. Pomiary jej obrotu to ważny test dla takiego scenariusza” – mówi Megan Donahue z Michigan State University.
Autor: Marek Matacz, PAP.
