Λεζάντα: Τελευταία εικόνα Chandra του Sgr A*. Συντελεστές: Ακτινογραφία: NASA/CXC/MIT/F. Baganoff, R. Shcherbakov et al.
Πόσο καιρό μπορείς να κοιτάς ένα αντικείμενο; Αυτή η εικόνα Chandra της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στο κέντρο του Γαλαξία του Γαλαξία, γνωστή ως Τοξότης A* (ή Sgr A* για συντομία)Sgr A* και της γύρω περιοχής βασίζεται σε δεδομένα από μια σειρά παρατηρήσεων συνολικής διάρκειας περίπου ένα εκατομμύριο δευτερόλεπτα, ή σχεδόν δύο εβδομάδες. Μια τέτοια βαθιά παρατήρηση έδωσε στους επιστήμονες μια άνευ προηγουμένου άποψη για το κοντινό κατάλοιπο σουπερνόβα, γνωστό ως Sgr A East, και τους λοβούς του θερμού αερίου που εκτείνονται για μια ντουζίνα έτη φωτός και στις δύο πλευρές της μαύρης τρύπας. Αυτοί οι λοβοί παρέχουν στοιχεία για ισχυρές εκρήξεις που συμβαίνουν πολλές φορές τα τελευταία δέκα χιλιάδες χρόνια. Αλλά αυτή η εικόνα παρέχει επίσης στοιχεία ότι ο Sgr A* δεν τρώει πολύ καλά.
Οι αστρονόμοι το γνωρίζουν αυτό εδώ και αρκετό καιρό. Το καύσιμο για αυτή τη μαύρη τρύπα προέρχεται από ισχυρούς ανέμους που εκτοξεύονται από δεκάδες ογκώδη νεαρά αστέρια που είναι συγκεντρωμένα κοντά. Αυτά τα αστέρια βρίσκονται σε σχετικά μεγάλη απόσταση από το Sgr A*, όπου η βαρύτητα της μαύρης τρύπας είναι ασθενής, και έτσι οι άνεμοι υψηλής ταχύτητας τους είναι δύσκολο να συλλάβουν και να τους καταπιούν η μαύρη τρύπα. Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει προηγουμένως ότι το Sgr A* θα πρέπει να καταναλώνει μόνο περίπου το 1 τοις εκατό του καυσίμου που μεταφέρεται στους ανέμους.
Ωστόσο, φαίνεται τώρα ότι το Sgr A* καταναλώνει ακόμη λιγότερο από το αναμενόμενο — καταναλώνοντας μόνο περίπου το ένα τοις εκατό από αυτό το ένα τοις εκατό. Γιατί καταναλώνει τόσο λίγο; Η απάντηση μπορεί να βρεθεί σε ένα νέο θεωρητικό μοντέλο που αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα από μια πολύ βαθιά έκθεση που έγινε από το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra της NASA. Αυτό το μοντέλο εξετάζει τη ροή ενέργειας μεταξύ δύο περιοχών γύρω από τη μαύρη τρύπα: μια εσωτερική περιοχή που βρίσκεται κοντά στον λεγόμενο ορίζοντα γεγονότων (το όριο πέρα από το οποίο ακόμη και το φως δεν μπορεί να διαφύγει) και μια εξωτερική περιοχή που περιλαμβάνει την πηγή καυσίμου της μαύρης τρύπας — τα νεαρά αστέρια — εκτείνονται έως και ένα εκατομμύριο φορές πιο μακριά. Οι συγκρούσεις μεταξύ σωματιδίων στη θερμή εσωτερική περιοχή μεταφέρουν ενέργεια σε σωματίδια στην ψυχρότερη εξωτερική περιοχή μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται αγωγιμότητα. Αυτό, με τη σειρά του, παρέχει πρόσθετη προς τα έξω πίεση που κάνει σχεδόν όλο το αέριο στην εξωτερική περιοχή να ρέει μακριά από τη μαύρη τρύπα. Το μοντέλο φαίνεται να εξηγεί καλά το εκτεταμένο σχήμα του θερμού αερίου που ανιχνεύεται γύρω από το Sgr A* στις ακτίνες Χ, καθώς και χαρακτηριστικά που παρατηρούνται σε άλλα μήκη κύματος.
Η εικόνα περιέχει επίσης πολλά μυστηριώδη νήματα ακτίνων Χ, μερικά από τα οποία μπορεί να είναι τεράστιες μαγνητικές δομές που αλληλεπιδρούν με ρεύματα ενεργητικών ηλεκτρονίων που παράγονται από ταχέως περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων. Τέτοια χαρακτηριστικά είναι γνωστά ως νεφελώματα ανέμου πάλσαρ.
Το νέο μοντέλο του Sgr A* παρουσιάστηκε στην 215η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας τον Ιανουάριο του 2009 από τους Roman Shcherbakov και Robert Penna του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ και Frederick K. Baganoff του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης.
Πηγή: NASA