Sagittarius A* – supermasivna črna luknja v središču Mlečne ceste

Odkrijte Sagittarius A*: dokazi, opazovanja zvezde S2 in skrivnosti supermasivne črne luknje v središču Mlečne ceste.

Strelec A* (Sgr A*) je svetel astronomski radijski vir v središču galaksije. Nahaja se v smeri ozvezdij Strelec in Škorpijon.

Radijski vir je del večjega astronomskega pojava, znanega kot Sagittarius A. Sagittarius A* naj bi bila supermasivna črna luknja, kakršne so v središčih večine spiralnih in eliptičnih galaksij. Z opazovanjem zvezde S2, ki kroži okoli Strelca A*, so dokazali prisotnost osrednje supermasivne črne luknje Mlečne ceste. To je pripeljalo do zaključka, da se v Strelcu A* nahaja ta črna luknja.

Ključne značilnosti

• Masa: približno 4,1 milijona Sončevih mas (≈4,1 × 10^6 M☉).
• Oddaljenost: približno 26.000 svetlobnih let (≈8 kiloparsekov) od Zemlje.
• Velikost dogodkovnega horizonta: Schwarzschildov polmer te črne luknje je reda velikosti nekaj milijonov kilometrov (nekoliko 10^7 km), kar ustreza majhnemu kotnemu premeru reda 10 mikroarkosekund; zato so potrebna opazovanja z veliko kotično ločljivostjo (npr. EHT).
• Opazni pasovi: Sgr A* je opazen v radijskem, infrardečem in rentgenskem delu spektra; pokaže občasne izbruhe (flares) v infrardečem in rentgenskem valovanju.

Opazovanja in dokazi

Sagittarius A* je bil prvič odkrit kot kompaktna radijska točka v 60.–70. letih 20. stoletja; bolj sistematične opazovalne študije so nato potrdile obstoj kompaktnega vira. Najprej so radijske opazovalnice zaznale močan, a kompakten vir v središču galaktičnega jedra, kasnejša natančna merjenja gibanja zvezd v njegovi bližini pa so neposredno pokazala na izredno gosto, masivno in kompaktno telo.

Ključni dokaz za supermasivno črno luknjo je prišel z dolgoletnim spremljanjem gibanja posameznih zvezd (zlasti zvezde S2) okoli galaktičnega središča. Zvezda S2 ima obdobje približno 16 let in v periheliju pride zelo blizu, na razdaljo reda velikosti ~17 svetlobnih ur (približno 120 AU), kar omogoča natančne meritve gravitacijskega polja centralnega objekta. Leta 2018 so opazovali tudi relativistični rdeči premik v spektru S2, skladno s napovedmi splošne relativnosti.

Opazovalni programi z velikimi teleskopi, kot so VLT v Čilu in Keckova observatorija, so že več desetletij zbirali podatke o orbitah zvezd okoli Sgr A*, kar je privedlo tudi do podelitve Nobelove nagrade za fiziko 2020 Reinhardu Genzlu in Andrei Ghez za odkritje supermasivnega kompaktnega objekta v središču naše galaksije.

Dogodki nedavno — slika in variabilnost

Dogodkovni horizont Sgr A* je bil neposredno ciljan z mrežo radioteleskopov Event Horizon Telescope (EHT). Po uspehu z M87* je EHT aprila 2022 objavil tudi rezultate za Sgr A*, ki so prikazali strukture na velikosti dogodkovnega horizonta in potrdili pričakovanja, da je objekt zelo kompaktne narave.

Sgr A* kaže tudi občasne izbruhe v infrardečem in rentgenskem spektru, ki jih beležijo instrumenti, kot so Chandra, XMM-Newton in infrardeči teleskopi. Ti izbruhi so povezani z nestanovitnim procesom dotoka plina in magnetnih motenj v bližini črne luknje. Kljub svoji masi pa Sgr A* oddaja relativno malo svetlobe v primerjavi z aktivnimi jedri galaksij (AGN), kar nakazuje nizko stopnjo akrecije in fizični proces, imenovan radiacijsko neučinkovita akrecija.

Pomen za astrofiziko

• Sgr A* predstavlja najbližji primer supermasivne črne luknje, zato je ključnega pomena za razumevanje dinamike galaktičnih jeder, akrecijskih procesov inTestov splošne relativnosti v močnih gravitacijskih poljih.
• Natančna opazovanja orb it zvezd omogočajo merjenje mase in oddaljenosti ter preizkušanje napovedi teorije gravitacije v področju močne gravitacije.
• Napredek v tehnikah interferometrije (npr. EHT) odpira možnost neposrednega opazovanja območij v okolici dogodkovnega horizonta in raziskovanja obrazcev akrecije in izbruhov pri supermasivnih črnih luknjah.

Čeprav je večina ključnih dejstev o Strelec A* dobro znana, ostajajo podrobnosti akrecijskih procesov, dinamike magnetnih polj in mehanizmov nastanka izbruhov še vedno predmet aktivnih raziskav. S prihodom novih instrumentov in daljšim časovnim spremljanjem lahko pričakujemo še natančnejše vpoglede v naravo te fascinantne objekte v središču naše Galaksije.

Išči po črki