W centrum naszej galaktyki znajduje się czarna dziura o nazwie Strzelec A * (wymawiana „Gwiazda Strzelca A”). Mamy dobre pojęcie o tym, jak kształtuje się nasza galaktyka, Droga Mleczna. Jest to dwuramienna spirala wyciągająca się ze Strzelca A * i ciągle wirująca. Ale kiedy naukowcy zaobserwowali grawitacyjne działanie Drogi Mlecznej, zdali sobie sprawę, że czegoś brakuje. Nie licząc ciemnej materii, Droga Mleczna waży około 150 do 300 miliardów razy więcej niż Słońce - ale naukowcy znaleźli dowody na tylko około 65 miliardów mas Słońca.
To dużo brakującej masy.
Nowy artykuł badawczy z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i opublikowany w The Astrophysical Journal, wyjaśnia większość tej brakującej masy, a także przyczynia się do lepszego zrozumienia najnowszej historii galaktyki. Korzystając z teleskopów rentgenowskich, naukowcy odkryli ogromną bańkę super-gorącego gazu rozszerzającą się z okolic Strzelca A *. Ten gaz jest tak gorący (ponad milion stopni), że był niewidoczny dla zwykłych teleskopów.
Martin Elvis, astrofizyk Smithsonian z Centrum Astrofizyki i jeden z autorów artykułu, powiedział, że zastanawianie się, w jaki sposób galaktyka może ukryć tak dużą masę, jest zagadką. „Większość zwykłej materii nie znajduje się w niczym, co moglibyśmy łatwo zobaczyć, więc musisz wymyślić sposoby jej ukrycia” - mówi. „Jednym ze sposobów, aby to ukryć, jest podgrzanie. Gdy robi się cieplej, elektrony na zewnątrz zostają zerwane. Widzimy rzeczy tylko z powodu wpływu na elektrony, więc gdy te znikają, nie możemy tego zobaczyć ”.
Naukowcy użyli teleskopów, które obserwują promieniowanie rentgenowskie zamiast zwykłego światła. Badając promienie rentgenowskie za pomocą statku kosmicznego XMM-Newton i Chandra, zaczęły pojawiać się kontury masywnej bańki gazu.
W tej chwili Strzelec A * jest stosunkowo nieaktywną czarną dziurą. Ale sześć milionów lat temu, kiedy pojawili się pierwsi hominini na Ziemi, zasysało ogromne ilości materii, która była blisko. To stworzyło bańkę względnie pustej przestrzeni. Ale Strzelec A * wypompował również gaz o niskiej gęstości do tej przestrzeni, składający się z dużej ilości tlenu i prawdopodobnie również wodoru i innych pierwiastków.
„Wszystko, co możemy naprawdę zmierzyć, to tlen”, mówi Elvis. „Ma największą szansę na bycie widzianym. Chcielibyśmy zrobić więcej, ale bardzo trudno jest dostrzec pozostałe elementy. To wyraźnie nie jest nieskazitelny gaz z początku wszechświata, ponieważ ma w sobie ten tlen. ”
Gaz prawdopodobnie nigdy nie ostygnie. „Sposób, w jaki gaz ochłodziłby się, poprzez promieniowanie energii”, mówi Elvis. „Przy niskiej gęstości to nie zdarza się często. Era wszechświata potrzebuje czasu, by się ochłodzić, więc to się raczej nie wydarzy. ”
Bańka gazu rozszerza się z prędkością około miliona mil na godzinę i osiągnęła już około dwóch trzecich drogi na Ziemię. „Kiedy tu dotrze, będzie mniej gęsta”, mówi Elvis. „Będzie tu za kilka milionów lat.”
Nie panikuj. Podczas gdy gaz jest bardzo gorący, cząsteczki są tak rozproszone, że nie mogą wyrządzić żadnej szkody ludziom. Gdybyś pilotował statek kosmiczny przez tę bańkę, „zasadniczo nie zauważyłbyś”, mówi Elvis. „Jest znacznie mniej gęsty niż normalne medium międzygwiezdne.”
Badania wydają się potwierdzać oś czasu ostatniej aktywności Strzelca A *, która została nakreślona w 2010 roku przez Douglasa Finkbeinera, również w Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Elvis ma nadzieję, że mocniejszy teleskop rentgenowski pozwoli ostatecznie uzyskać lepszy obraz odległej bańki gazu. Teleskop rentgenowski Chandra ma obszar odbiorczy o wielkości jedynie naczynia do serwowania do zbierania promieni rentgenowskich. NASA rozważa obecnie propozycję budowy jednostki o nazwie The X-ray Surveyor.
„Byłby to obszar zbiorczy o powierzchni kilku metrów kwadratowych”, mówi Elvis. „Nikt nie jest absolutnie pewien, że możemy go zbudować, ale trwają badania. Jesteśmy pewni, że moglibyśmy zbudować coś za taką samą cenę jak Chandra, ale setki razy lepiej. „Dzięki tego rodzaju teleskopowi dodaje”, moglibyśmy zobaczyć znacznie drobniejsze szczegóły na znacznie większym obszarze. . . dzięki czemu moglibyśmy bardzo szybko nakreślić całą tę bańkę.
