Samanyolu’nun süper kütleli kara deliğine yaklaşan bir bulutun kuğu şarkısı

Hawaii’deki Mauna Kea’daki WM Keck Gözlemevi’nden yirmi yıllık gözlem, Samanyolu galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara deliğe doğru hızlanırken X7 adlı tuhaf bir bulutun parçalandığını ortaya koyuyor.

UCLA Galactic Center Orbits Initiative (GCOI) ve Keck Gözlemevi’nden gökbilimciler, 2002’den beri bu tozlu gaz lifinin gelişimini izliyorlar; Keck Gözlemevi’nin güçlü uyarlanabilir optik sistemiyle çekilen yüksek açısal çözünürlüklü yakın kızılötesi görüntüler, X7’nin o kadar uzadığını ve artık Dünya ile güneş arasındaki mesafenin 3.000 katına (veya 3.000 astronomik birime) sahip olduğunu gösteriyor.

Araştırma The dergisinin bugünkü sayısında yayınlandı. Astrofizik Dergisi.

UCLA araştırmacı yardımcısı ve çalışmanın baş yazarı Anna Ciurlo, “Bu, kara deliğin gelgit kuvvetlerinin etkilerini yüksek çözünürlükte gözlemlemek için eşsiz bir şans ve bize Galaktik Merkez’in aşırı ortamının fiziği hakkında fikir veriyor” dedi.

Gelgit kuvvetleri, bir kara deliğe yaklaşan bir nesneyi geren yerçekimi kuvvetidir; cismin kara deliğe en yakın tarafı, en uzak tarafına göre çok daha güçlü bir şekilde çekilir.

Yardımcı yazar Randy Campbell, “Samanyolu’nun merkezindeki süper kütleli kara deliğin yerçekimi kuvvetleri bu nesneyi etkilediğinden, X7’nin şeklindeki ve dinamiklerindeki önemli değişiklikleri nispeten kısa bir zaman ölçeğinde bu kadar büyük ayrıntılarla görmek heyecan verici” dedi. bilim operasyonları Keck Gözlemevi’nde yönetiliyor.

X7, yaklaşık 50 Dünya kütlesine sahiptir ve galaksimizin Sagittarius A* (veya Sgr A*) adı verilen kara deliğinin etrafındaki yörünge yolundadır ve tamamlanması 170 yıl sürer.

UCLA fizik ve astronomi profesörü ortak yazar Mark Morris, “Galaktik kara deliğin uyguladığı güçlü gelgit kuvvetlerinin, X7’yi daha bir yörüngesini tamamlamadan önce parçalayacağını tahmin ediyoruz” dedi.

Ekip, yörüngesine dayanarak, X7’nin Sgr A*’ya en yakın yaklaşımını 2036 yılı civarında yapacağını ve ardından kısa süre sonra tamamen dağılacağını tahmin ediyor. X7’yi oluşturan gaz ve toz eninde sonunda Yay A*’ya doğru sürüklenecek ve daha sonra ısınıp kara deliğe doğru spiraller çizerken bazı havai fişeklere neden olabilir.

Bu bulgular, X7’nin hafif eksantrik yörünge yolunun ilk tahmini ve görünümü, şekli ve davranışındaki dikkate değer değişikliklerin bugüne kadarki en sağlam analizidir. Ekip, X7’yi gözlemlemek için Keck Gözlemevi’nin OH-Bastırıcı Kızılötesi Görüntüleme Spektrografını (OSIRIS) ve ikinci nesil Yakın Kızılötesi Kamerayı (NIRC2) Keck I ve Keck II teleskoplarındaki uyarlanabilir optik sistemlerle birlikte kullandı.

X7, Sgr A* yörüngesinde dönen ve G nesneleri olarak adlandırılan, gaz gibi görünen ancak yıldızlar gibi davranan diğer garip tozlu nesnelerle aynı gözlemsel özelliklerden bazılarını gösterir. Bununla birlikte, X7’nin şekli ve hız yapısı, G nesnelerine kıyasla daha çarpıcı bir şekilde değişti. Uzatılmış gaz ve toz lifi hızla hareket eder ve saniyede 790 mile varan hızlarda çalışır. Kara deliğin aşırı büyük kütlesi nedeniyle, çevresindeki her şey, galaksimizde tipik olarak gördüğümüzden çok daha hızlı hareket eder.

X7’nin kökeni hala keşfedilmeyi ve onaylanmayı bekleyen bir sır olsa da, araştırma ekibinin X7’nin olası oluşumu hakkında bazı ipuçları var.

Ciurlo, “Bir olasılık, X7’nin gazının ve tozunun iki yıldızın birleştiği anda dışarı atılmış olmasıdır” dedi. “Bu süreçte, birleşen yıldız, G nesnelerinin tanımına uyabilecek bir toz ve gaz kabuğunun içine gizlenmiştir. Ve fırlatılan gaz, belki de X7 benzeri nesneler üretmiştir.”

Araştırma ekibi, kara deliğin yerçekiminin gücü onu parçalara ayırırken, X7’deki dramatik değişiklikleri Keck Gözlemevi ile izlemeye devam edecek.

Campbell, “Galaksimizin merkezindeki aşırı çevreyi inceleyebilmek bir ayrıcalık” dedi. “Bu çalışma, yalnızca Keck’in üstün yetenekleri kullanılarak yapılabilir ve saygıdeğer Maunakea’da, bu özel siteye saygı ve onurla gerçekleştirilebilir.”