DENVER - Astronomer så en høyhastighets gasssky skyte inn i saken og ble sugd inn mot Skytten A * - det supermassive, svarte hullet i midten av Melkeveien - og så glippe bort i verdensrommet. Nå har nøye observasjoner avslørt hvor mye gassskyen, som astronomene kalte G2, bremset etter kollisjonen.
Den målingen forteller forskere noe viktig: tettheten av den varme saken rundt Skytten A *, som er det nærmeste kjente supermassive sorte hullet på jorden. SkyttenA * (SagA *) er i ro, noe som betyr at den ikke surrer opp en enorm disk med materie og skyter av jetfly. Men det er fremdeles noe varmt og glødende rundt det som fysikere ikke forstår så godt. Kollisjonen med G2 tilbyr astronomer en av deres beste ledetråder ennå hva den glødende ringen er laget av.
"Det var denne dragkraften. Tinget ble tregere," sa Stefan Gillessen, en astronom ved Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics i Garching, Tyskland.
G2s retardasjon beviste at det var noe betydelig i umiddelbar nærhet av det sorte hullet for G2 å raste gjennom, sa Gillessen.
Fysikere oppdaget den avtakningen ved hjelp av data fra GRAVITY-samarbeidet ved Very Large Telescope (VLT) i Chile. GRAVITY samler infrarødt lys fra alle de fire teleskopene til VLT for å lage et ekstra skarpt bilde. Det tillot forskerne et enestående syn på et objekts nesten glipp av et svart hull.
"Så selvfølgelig var det morsomt å se på, men nå har vi gjort det til noe nyttig," sa Gillessen til Live Science. "Vi har faktisk målt atmosfæren rundt et svart hull ved en radius, som var helt utilgjengelig før."
G2 er i seg selv en merkelig gjenstand: en kløktig masse varm gass som kan ha et stjernesystem eller to i sentrum, men ikke er gravitasjonsmessig bundet av noe åpenbart, sa Gillessen. I stedet flyter den flytende langs en tett, elliptisk bane rundt SagA *, og den kommer veldig nær det svarte hullet i den ene enden.
Tilbake i 2015 visste forskere at G2 var i ferd med å ta sin nærmeste tilnærming til det sorte hullet. Og på den tiden trodde de at det kunne skape noe fyrverkeri ved å falle ned i selve det sorte hullet. Det skjedde ikke, noe som skuffet noen observatører den gangen. Men det ga Gillessen og teamet hans en sjanse til å foreta måling av hastighetsendring.
Gillessen og hans samarbeidspartnere publiserte sin måling 25. januar i The Astrophysical Journal, og Gillessen presenterte sine funn på aprilmøtet i American Physical Society i Denver.
De hadde mistanke om at G2 kunne bremse på grunn av en annen sky, kalt G1. G1 beveget seg allerede bort fra det sorte hullet da det ble oppdaget, langs en lignende, men mindre og tregere bane til G2. Teamet mistenkte at de to kunne være knyttet sammen, og at G1 gikk saktere fordi det nylig hadde vært gjennom et nært møte med det sorte hullets atmosfære.
Og da G2 slo den glødende ringen som omgir SagA *, ble det for sakte, men ikke fullt så mye. Forskjellen, antydet forskerne, kan skyldes at G1 allerede hadde ryddet en bane for tvillingen. G2, som på grunn av sin høye hastighet hadde vært på en mer enn 300 år-bane rundt det sorte hullet, har nå bremset opp og er på en mye kortere banevei, fant de. Det bør ta bare 50 år å gå tilbake til den nærmeste tilnærmingen. Den vil falle helt inn i det sorte hullet på 2150-tallet.
Ved å bruke modeller av kollisjonen viste forskerne at denne avtakningen antyder en atmosfære på omtrent 4000 partikler per kubikkcentimeter i en avstand 1000 ganger radien til det svarte hullets hendelseshorisont. Det er mye mindre tett enn Jordens atmosfære, men likevel betydelig. Det er data som astrofysikere som modellerer det mørke, stille, svarte hullet i sentrum av galaksen kan bruke, sa Gillessen. Og SagA * er et hett tema akkurat nå. Det er det neste sorte hullet som Event Horizon Telescope (EHT), som nylig produserte det første bildet av svart hull M87, vil fange. Takket være SagA * sin stille natur, vil den være en veldig annen enn det sorte hullet EHT allerede har sett.
Nå vet forskere litt mer om hvordan dets umiddelbare nabolag ser ut.
