Jaka była przeszłość czarnej dziury Drogi Mlecznej

Trzy nastawione na długość fal promieniowania X teleskopy kosmiczne wykryły zwiększenie rozbłysków ze strony zazwyczaj spokojnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. W ramach finansowanego przez UE projektu HIGH-Z & MULTI-λ (Multi-wavelength study of accretion onto black holes and its evolution during cosmic times) astrofizycy próbowali wyjaśnić, czy jest to standardowe zachowanie.

W celu monitorowania zachowania Sagittarius A* w ciągu ostatnich lat astrofizycy połączyli obserwacje z należącego do NASA obserwatorium promieniowania X im. Chandry oraz satelity Swift z należącym do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) obserwatorium XMM-Newton. Zdawało się, że jeden jasny rozbłysk promieniowania X przypada na każde 10 dni. Jednakże w początkach 2014, częstotliwość rozbłysków promieniowania X zwiększyła się do jednego dziennie.

Ponadto dwa jasne rozbłyski promieniowania X zaobserwowano równocześnie z emisją z magnetaru — wysoce zmagnetyzowanej gwiazdy na stałej orbicie wokół czarnej dziury. Jeden z rozbłysków powstałych w sąsiedztwie Sagittarius A* był najjaśniejszym z dotychczas zarejestrowanych. Takie rzadkie i ekstremalne zdarzenie dało astrofizykom sposobność do badania jednego z najbardziej niezwykłych obiektów w naszej galaktyce.

Emisja promieniowania X z Sagittariusa A* nastąpiła po ominięciu w niedużej odległości rozległej chmury gazu i pyłu, zwanej G2. Fakt, że serce naszej galaktyki stało się bardziej aktywne niedługo po minięciu przez G2, doprowadził do powstania hipotezy, zgodnie z którą być może materia wypływająca z G2 zwiększyła częstotliwość jej pochłaniania przez czarną dziurę.

Mimo starań, astrofizycy nie potrafili dociec, co było tego przyczyną. Jednakże zgromadzone obserwacje są wartościowe, ponieważ takie supermasywne czarne dziury są powszechne w całym wszechświecie. W szczególności, obserwacje poczynione przez XMM-Newton zostały użyte do badania długoterminowej zmienności wielu aktywnych jąder galaktycznych.

Zmienność emisji promieniowania X to jedna z najbardziej charakterystycznych cech większości wzrastających czarnych dziur, które produkują również potężne wiatry w określonych momentach swego życia. Podczas realizacji projektu HIGH-Z & MULTI-λ, astrofizycy udowodnili, że to zachowanie nie jest wyłącznie cechą wzrastających czarnych dziur. Obserwowane jest ono również u wzrastających gwiazd neutronowych.

Ze względu na ogromną masę czarnych dziur, ich obecność wywiera duży wpływ na otoczenie. Aktualne teorie dotyczące czasoprzestrzeni zakrzywiającej się wokół czarnych dziur głoszą, że obiekty po prostu spadają na supermasywne czarne dziury. W ramach projektu HIGH-Z & MULTI-λ, naukowcy po raz pierwszy spojrzeli na to zjawisko z bliska.