Gwiezdna fontanna młodości z burzliwą historią powstawania w centrum naszej Galaktyki
W bezpośrednim sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury zidentyfikowano niespodziewanie dużą liczbę młodych gwiazd, a w centrum naszej Galaktyki wykryto lód wodny.
Widok obszaru supermasywnej czarnej dziury Sgr A* (żółty X) na wielu długościach fal. Gwiazdy są czerwone, pył niebieski. Wiele młodych gwiazd w gromadzie IRS 13 jest zakrytych przez pył lub oślepionych przez jasne gwiazdy. Źródło: Florian Peißker/University of Cologne
Międzynarodowy zespół pod kierownictwem dr. Floriana Peißkera z Instytutu Astrofizyki Uniwersytetu w Kolonii przeanalizował młodą gromadę gwiazd w bliskim sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A* w centrum naszej Galaktyki. Badanie wykazało, że gromada ta, znana jako IRS 13, jest znacznie młodsza niż się spodziewano. Gwiazdy w tej gromadzie mają tylko kilka setek tysięcy lat, co czyni je niezwykle młodymi jak na standardy gwiazdowe. Naukowcy byli zdumieni, ponieważ ze względu na intensywne promieniowanie i siły pływowe Galaktyki nie spodziewali się, że taka duża liczba młodych gwiazd znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury. Odkrycie to zostało opublikowane w czasopiśmie naukowym The Astrophysical Journal.
W związku z najnowszym badaniem został ogłoszony kolejny znakomity wynik. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) został po raz pierwszy wykorzystany do zarejestrowania wolnego od zakłóceń atmosferycznych widma z Centrum Galaktyki. Pryzmat, który został użyty do tego celu, został opracowany przez grupę roboczą pod kierownictwem profesora dr. Andreasa Eckarta z Instytutu Astrofizyki, który również jest współautorem publikacji. Obecnie uzyskane widmo ukazuje obecność lodu wodnego w Centrum Galaktyki. Ten rodzaj lodu, który często występuje w pyłowych dyskach wokół bardzo młodych obiektów gwiazdowych, jest istotnym wskaźnikiem młodego wieku niektórych gwiazd w pobliżu czarnej dziury. Odkrycie to stanowi kolejny niezależny dowód na istnienie młodych gwiazd w bliskim sąsiedztwie czarnej dziury.
Oprócz odkrycia młodych gwiazd i lodu wodnego przez JWST, naukowcy pod kierownictwem dr. Peißkera ustalili, że IRS 13 ma burzliwą historię powstania. Badania sugerują, że gromada ta migrowała w kierunku supermasywnej czarnej dziury ze względu na tarcie z ośrodkiem międzygwiazdowym, zderzenia z innymi gromadami gwiazd lub procesy wewnętrzne. Gromada została następnie „przechwycona” przez grawitację czarnej dziury z pewnej odległości. W rezultacie na szczycie gromady mogło dojść do wstrząsu dziobowego z pyłu otaczającego gromadę, co stymulowało dalsze formowanie się gwiazd. To wyjaśnia, dlaczego młode gwiazdy przeważnie znajdują się z przodu gromady.
Analiza IRS 13 i towarzysząca jej interpretacja gromady to pierwsza próba rozwikłania trwającej od dekady tajemnicy dotyczącej niespodziewanie młodych gwiazd w Centrum Galaktyki – powiedział dr Peißker. Oprócz IRS 13 istnieje gromada gwiazd, tak zwana gromada S, która znajduje się jeszcze bliżej czarnej dziury i również składa się z młodych gwiazd. Są one również znacznie młodsze niż wynikałoby to z przyjętych teorii. Odkrycia dotyczące IRS 13 stwarzają okazję do dalszych badań w celu ustalenia związku między bezpośrednim sąsiedztwem czarnej dziury a regionami oddalonymi o kilka lat świetlnych. Dr Michal Zajaček, drugi autor badania i naukowiec z Uniwersytetu Masaryka w Brnie (Czechy), dodał: Gromada gwiazd IRS 13 wydaje się być kluczem do rozwikłania pochodzenia gęstej populacji gwiazd w centrum naszej Galaktyki. Zebraliśmy obszerne dowody na to, że bardzo młode gwiazdy znajdujące się w zasięgu supermasywnej czarnej dziury mogły powstać w gromadach gwiazd takich jak IRS 13. Po raz pierwszy udało nam się również zidentyfikować populacje gwiazd w różnym wieku – gorące gwiazdy ciągu głównego i młode gwiazdy wschodzące – w gromadzie znajdującej się tak blisko centrum Drogi Mlecznej.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
