I løpet av 1970-årene ble astronomen klar over en massiv radiokilde i sentrum av galaksen som de senere innså at var et Supermassive Black Hole (SMBH) - som siden har fått navnet Skytten A *. Og i en fersk undersøkelse utført av NASAs Chandra røntgenobservatorium oppdaget astronomer bevis for hundrevis eller til og med tusenvis av sorte hull som ligger i samme nærhet av Melkeveien.
Men som det viser seg, sentrum av vår galakse har flere mysterier som bare venter på å bli oppdaget. For eksempel oppdaget et team av astronomer nylig et antall "mysterieobjekter" som så ut til å bevege seg rundt SMBH ved Galactic Center. Bruker 12 års data hentet fra W.M. Keck-observatoriet på Hawaii fant astronomene gjenstander som så ut som støvskyer, men oppførte seg som stjerner.
Forskningen ble utført gjennom et samarbeid mellom Randy Campbell ved W.M. Keck Observatory, medlemmer av Galactic Center Group ved UCLA (Anna Ciurlo, Mark Morris og Andrea Ghez) og Rainer Schoedel fra Instituto de Astrofisica de Andalucia (CSIC) i Granada, Spania. Resultatene fra denne studien ble presentert på det 232. American Astronomical Society Meeting under en pressekonferanse med tittelen “The Milky Way & Active Galactic Nuclei”.
Som Ciurlo forklarte i en fersk W.M. Keck pressemelding:
Disse kompakte støvete stjernene gjenstandene beveger seg ekstremt raskt og nær Galaxys supermassive sorte hull. Det er fascinerende å se dem flytte fra år til år. Hvordan kom de dit? Og hva blir de? De må ha en interessant historie å fortelle. ”
Forskerne oppdaget sitt ved bruk av 12 års spektroskopiske målinger oppnådd av Keck Observatory's OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS). Disse gjenstandene - som ble designet som G3, G4 og G5 - ble funnet mens de undersøkte gassdynamikken i sentrum av galaksen vår, og ble skilt fra bakgrunnsutslipp på grunn av deres bevegelser.
"Vi startet dette prosjektet med å tenke at hvis vi så nøye på den kompliserte strukturen i gass og støv nær det supermassive sorte hullet, kan vi oppdage noen subtile endringer i form og hastighet," forklarte Randy Campbell. "Det var ganske overraskende å oppdage flere gjenstander som har veldig distinkt bevegelse og egenskaper som plasserer dem i G-objektklassen, eller støvete stjernestykke."
Astronomer oppdaget først G-gjenstander i nærheten av Skytten A * for mer enn et tiår siden - G1 ble oppdaget i 2004 og G2 i 2012. Opprinnelig ble begge antatt å være gassskyer til de kom nærmest tilnærming til det supermassive sorte hullet og overlevde . Vanligvis ville SMBHs gravitasjonstrekk felle gassskyer fra hverandre, men dette skjedde ikke med G1 og G2.
Fordi disse nyoppdagede infrarøde kildene (G3, G4 og G5) delte de fysiske egenskapene til G1 og G2, konkluderte teamet at de potensielt kan være G-objekter. Det som gjør G-objekter uvanlige er deres "puffiness", der de ser ut til å være tilslitt i et lag med støv og gass som gjør dem vanskelige å oppdage. I motsetning til andre stjerner, ser astronomer bare en glødende konvolutt med støv når de ser på G-objekter.
For å se disse gjenstandene tydelig gjennom deres skjule konvolutt med støv og gass, utviklet Campbell et verktøy kalt OSIRIS-Volume Display (OsrsVol). Som Campbell beskrev det:
“OsrsVol tillot oss å isolere disse G-objektene fra bakgrunnsutslippet og analysere spektraldataene i tre dimensjoner: to romlige dimensjoner og bølgelengddimensjonen som gir hastighetsinformasjon. Når vi først var i stand til å skille objektene i en 3D-datakube, kunne vi spore bevegelsen deres over tid i forhold til det sorte hullet. ”
UCLAs astronomiprofessor Mark Morris, en co-rektor-etterforsker og medmedlem i UCLAs Galactic Center Orbits Initiative (GCOI), var også involvert i studien. Som han antydet:
“Hvis det var gasskyer, hadde G1 og G2 ikke vært i stand til å holde seg i behold. Vårt syn på G-gjenstandene er at de er oppblåste stjerner - stjerner som er blitt så store at tidevannskreftene som utøves av det sentrale sorte hullet kan trekke materie ut av sine stjernemessige atmosfærer når stjernene kommer nær nok, men har en stjernekjerne med nok masse til å forbli intakt. Spørsmålet er da, hvorfor er de så store?
Etter å ha undersøkt objektene, la teamet merke til at det var mye energi som kom fra dem, mer enn hva som kan forventes fra typiske stjerner. Som et resultat teoretiserte de at disse G-objektene er et resultat av stjernefusjoner, som oppstår når to stjerner som går i bane rundt hverandre (aka. Binaries) krasjer inn i hverandre. Dette ville vært forårsaket av den langsiktige gravitasjonspåvirkningen fra SMBH.
Det resulterende enkeltobjektet ville bli distansert (dvs. svulme opp) i løpet av millioner av år før det til slutt slo seg ned og fremsto som en normal størrelse. De kombinerte objektene som fulgte av disse voldelige sammenslåingene kunne forklare hvor overflødig energi kom fra og hvorfor de oppfører seg som stjerner gjør. Som Andrea Ghez, grunnleggeren og direktøren for GCOI, forklarte:
“Dette er det jeg synes er mest spennende. Hvis disse objektene virkelig er binære stjernesystemer som har blitt drevet til å fusjonere gjennom deres interaksjon med det sentrale supermassive sorte hullet, kan dette gi oss innsikt i en prosess som kan være ansvarlig for de nylig oppdagede sammenslåingen av svartmasse i svart masse som er blitt oppdaget gjennom gravitasjonsbølger. ”
Når vi ser fremover, planlegger teamet å fortsette å følge størrelsen og formen til G-objektenes baner i håp om å avgjøre hvordan de dannet seg. De vil være spesielt nøye når disse stjernene objektene nærmest nærmer seg Skytten A *, siden dette vil tillate dem å observere deres oppførsel ytterligere og se om de forblir intakte (slik G1 og G2 gjorde).
Dette vil ta noen tiår, med G3 som tar sitt nærmeste pass på 20 år og G4 og G5 tar flere tiår. I mellomtiden håper teamet å lære mer om disse “puffede” stjerneaktige objektene ved å følge deres dynamiske utvikling ved å bruke Kecks OSIRIS-instrument. Som Ciurlo uttalte:
"Å forstå G-objekter kan lære oss mye om Galactic Center sitt fascinerende og fortsatt mystiske miljø. Det er så mange ting som skjer at enhver lokalisert prosess kan bidra til å forklare hvordan dette ekstreme, eksotiske miljøet fungerer. ”
Og husk å sjekke ut denne videoen av presentasjonen, som finner sted fra 18:30 til 30:20:
