Od 1970-ih astronomi su teoretizirali da u središtu naše galaksije, oko 26 000 svjetlosnih godina od Zemlje, postoji supermasivna crna rupa (SMBH) poznata kao Strijelac A *. Mjerivši promjera oko 44 milijuna km (težine 27,3 milijuna mi) i težine otprilike 4 milijuna solarnih masa, vjeruje se da je ova crna rupa imala snažan utjecaj na formiranje i razvoj naše galaksije.
Ipak, znanstvenici ga nikada nisu mogli izravno vidjeti i njegovo postojanje je zaključeno samo na osnovu učinka koji ima na zvijezde i materijal koji ga okružuje. Međutim, nova promatranja provedena suradnjom GRAVITY ** uspjela su dati najcrnjiva dosadašnja zapažanja o pitanju Strijelca A *, što je najjači dokaz da u središtu Mliječnog puta postoji crna rupa.
Studija koja opisuje njihova otkrića - "Detekcija orbitalnih pokreta u blizini posljednje stabilne kružne orbite ogromne crne rupe SgrA *", koja se nedavno pojavila u časopisu Astronomija i astrofizika - vodio je Reinhard Genzel iz Instituta Max Planck za izvanzemaljsku fiziku (MPE) i uključio razne znanstvenike koji čine suradnju GRAVITY.
Suradnja GRAVITY (koju čine znanstvenici s više europskih istraživačkih instituta i sveučilišta) tako je nazvana zbog povezanosti s instrumentom GRAVITY, koji je dio ESO-ovog vrlo velikog teleskopskog interferometra (VLTI). Ovaj instrument kombinira svjetlost iz četiri VLT teleskopa kako bi stvorio virtualni teleskop koji ima promjera 130 m (426,5 ft).
Posljednje dvije godine ovaj tim koristi ovaj instrument za promatranje Galaktičkog centra, a Sgr A * za promatranje učinaka koje ima na okolinu. Svrha ovih promatranja bila je testirati predviđanja Einsteinove teorije opće relativnosti i saznati više o SMBH-ima proučavanjem najbližeg dostupnog kandidata.
Druga je svrha bila pretražiti orbitalne pokrete bljeskova infracrvenog zračenja (aka. "Vruće točke") u akrektorskom disku Sag A * (pojas plina koji kruži oko crne rupe). Rafali se događaju kada se ovaj plin, ubrzan do relativističke brzine, povuče što je moguće bliže horizontu događaja crne rupe - koji je poznat i kao najdublja stabilna kružna orbita (ISCO) - bez trošenja.
Koristeći instrument GRAVITY na VLTI, tim je uočio rakete koji dolaze iz pojasa koji je u kružnoj orbiti oko Sag A * ubrzan do 30% brzine svjetlosti. Ne samo da je ovo prvi put da je opažen materijal u orbiti oko točke vraćanja crne rupe, bio je to i najsloženiji prikaz materijala koji se nalazio u okolini crne rupe.
Kao što je Oliver Pfuhl, znanstvenik s Instituta Max Planck za izvanzemaljsku fiziku i koautor na radu, rekao je u nedavnom priopćenju za ESO:
“Zapravo je dosadno svjedočiti materijalu koji kruži ogromnom crnom rupom na 30% brzine svjetlosti. Ogromna osjetljivost GRAVITY-a omogućila nam je da u stvarnom vremenu promatramo procese natapanja bez presedana.“
Promatranja koja su proveli potvrdila su i teoriju da je Sag A * doista supermasivna crna rupa - inače poznata kao „masivna paradigma crnih rupa“. Kako je objasnio Genzel, ovo je dostignuće čemu se znanstvenici raduju već desetljećima. "Ovo je uvijek bio jedan od naših projekata iz snova, ali nismo se nadali da će to postati moguće uskoro", rekao je.
Zanimljivo je da ovo nije prvi put da je GRAVITY suradnja koristila VLTI za promatranje središta naše galaksije. Ranije ove godine, tim je upotrijebio GRAVITY i Spectrograph za promatranje polja unutar integriranog infracrvenog svjetla (SINFONI) kako bi izmjerili pokrete zvijezde dok je izvodio blizinu Sag A *.
Kako je zvijezda (S2) prošla blizu ekstremnog gravitacijskog polja Strijelca A *, tim je mjerio položaj i brzinu zvijezde i uspoređivao ih s prethodnim mjerenjima. Usporedivši ih s različitim teorijama gravitacije, mogli su potvrditi da je zvijezdno ponašanje u skladu s predviđanjima Einsteinove teorije opće relativnosti.
To je bilo veliko postignuće, jer je to bio prvi put da je potvrđena Opća relativnost u tako ekstremnom okruženju. Kao što je objasnio Pfuhl:
“Pomno smo nadzirali S2, i naravno, uvijek pazimo na Strijelca A *. Tijekom naših promatranja imali smo dovoljno sreće da smo primijetili tri sjajna bljeska oko crne rupe - bila je to sretna slučajnost!“
Na kraju su ta revolucionarna zapažanja postala moguća zahvaljujući kombinaciji međunarodne suradnje i najsuvremenijih instrumenata. Ubuduće, napredniji instrumenti - i poboljšane metode razmjene podataka - zasigurno će otkriti još više misterija svemira i pomoći znanstvenicima da shvate kako je to postalo.
Svakako provjerite ovaj ESOcast koji govori o ovom nedavnom otkriću, ljubaznošću ESO-a:
** GRAVITY suradnju čine članovi Instituta Max Planck za izvanzemaljsku fiziku, Pariski opservatorij LESIA, Centre Nationale de Researches Scientifique (CNRS), Institut za astronomiju Max Planck, Centro de Astrofísica e Gravitação (CENTRA) , Europskog južnog opservatorija (ESO) i više europskih sveučilišta.
