Imagini din profunzimea Centrului Galactic dezvăluie un frumos dans cosmic

În inima Căii Lactee, adică în mijlocul Centrului Galactic, stelele execută o serie de pași complecși.

Legat de câmpul gravitațional al găurii negre supermasive aflate în profunzimea centrului galactic, Sagittarius A*, un grup de stele cunoscute sub numele de stele S se mișcă pe orbite neobișnuite, lungi de ani întregi, scrie Science Alert.

• O gaură neagră masivă din Universul timpuriu, surprinsă în timp ce trage „un pui de somn”
• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte

Aceste orbite au fost studiate recent pentru a măsura Sgr A*, un rezultat i-a făcut pe oamenii de știință implicați să câștige un premiu Nobel pentru fizică.

Cercetătorii își continuă studiul din profunzimea Centrului Galactic

Dar asta nu înseamnă că munca a fost terminată; acum, o echipă de cercetători condusă de unul dintre acei oameni de știință, Reinhard Genzel, de la Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics din Germania, a dezvăluit roadele ultimei lor priviri în abis.

Aceste imagini nou capturate sunt atât de profunde, încât echipa a identificat o stea S cu totul nouă, numită S300, și a rafinat  estimările distribuției masei centrului galactic.

„Vrem să aflăm mai multe despre gaura neagră din centrul Căii Lactee, Sagittarius A*. Cât de masivă este exact? Se rotește? Stelele din jurul ei se comportă exact așa cum ne așteptăm de la teoria relativității generale a lui Einstein?”, explică Genzel.

„Cel mai bun mod de a răspunde la aceste întrebări este să urmăm stelele pe orbite apropiate de această gaură neagră supermasivă. Iar cu această ocazie demonstrăm că putem face asta cu o precizie mai mare decât oricând”, a adăugat omul de știință.

Oamenii de știință nu pot vedea găurile negre în mod direct

Găurile negre, chiar și giganții supermasivi precum Sgr A*, nu ne sunt vizibile direct, chiar și atunci când sunt active.

Gaura neagră în sine este ecranată dincolo de orizontul evenimentelor, distanța de la gaura neagră la care chiar și cea mai rapidă viteză din Univers, cea a luminii în vid, este insuficientă pentru a atinge viteza de evadare din câmpul gravitațional enorm de puternic.

Asta înseamnă că nu iese nicio radiație pe care o putem detecta în prezent, ceea ce înseamnă, în esență, că gaura neagră este invizibilă. Dar lucrurile care orbitează în afara orizontului evenimentului nu numai că dezvăluie prezența găurii negre, ci pot ajuta la măsurarea caracteristicilor acesteia.

Pentru aceasta, ajută să avem cele mai precise măsurători pe care le putem obține. Acesta este unul dintre lucrurile la care a lucrat colaborarea GRAVITY. Folosind instrumentul GRAVITY al interferometrului Very Large Telescope, ei au cercetat centrul galactic pentru a măsura mișcările stelelor S în jurul Sgr A*.

„Urmărirea stelelor pe orbite apropiate în jurul Sagittarius A* ne permite să sondăm cu precizie câmpul gravitațional din jurul celei mai apropiate de Pământ găuri negre masive, să testăm Relativitatea Generală și să determinăm proprietățile găurii negre”, a spus Genzel.

În profunzimea centrului galactic, cercetătorii au găsit o nouă stea

Astfel de observații au fost făcute între martie și iulie 2021, observând un număr de stele în timp ce au ajuns în perinigricon, cel mai apropiat punct din orbitele lor lungi, eliptice, în jurul găurii negre.

Aceasta a inclus steaua S29, care s-a apropiat de 13 miliarde de unități astronomice de Sgr*, atingând viteze de peste 8.740 de kilometri pe secundă (și nici măcar nu este cea mai apropiată sau mai rapidă dintre stelele S).

Echipa a combinat observațiile GRAVITY cu cele ale a două foste instrumente VLTI, precum și cu Observatoarele Keck și Gemini din SUA pentru un interval de timp mai lung, apoi a folosit o tehnică de învățare automată numită Teoria câmpului informațional pentru a crește precizia datelor GRAVITY.

Cea mai precisă estimare de până acum a masei lui Sgr A*

Aceasta a implicat generarea unui model al stelei S, simularea modului în care aceasta ar fi detectată de GRAVITY și apoi compararea rezultatelor lor cu observațiile reale.

Așa au găsit S300 și au obținut, de asemenea, cea mai precisă estimare de până acum a masei lui Sgr A*. Conform calculelor lor, gaura neagră supermasivă a Căii Lactee este de 4,3 milioane de ori masa Soarelui, cu o incertitudine de 0,25%.

Aceasta este puțin peste estimarea anterioară a colaborării, de 4,154 milioane de ori masa Soarelui, cu o incertitudine de 0,27%.

Anul viitor, 2022, mai multe stele S vor ajunge la perinigricon, ceea ce va oferi o oportunitate suplimentară de a studia și a perfecționa măsurătorile centrului galactic.

Cercetarea echipei a fost publicată în două lucrări în Astronomy & Astrophysics. Una dintre ele poate fi găsită aici.

Iar cealaltă se află aici.

Vă recomandăm să citiți și:

Sonda BepiColombo a trimis primele imagini cu Mercur. Survolarea planetei a fost impecabilă

O „cometă uriașă” se apropie pe o orbită foarte excentrică

Astronomii spun că, în cele din urmă, alte stele vor fura planetele din sistemul nostru solar

Prima imagine a unei găuri negre, desemnată descoperirea ştiinţifică a anului 2019 de către revista Science