Od sedemdesetih let prejšnjega stoletja astronomi teoretizirajo, da v središču naše galaksije, približno 26.000 svetlobnih let od Zemlje, obstaja supermasivna črna luknja (SMBH), znana kot Strelec A *. Ta črna luknja je ocenila približno 44 milijonov km (27,3 milijona milj) premera in tehtala približno 4 milijone sončnih mas, kar je močno vplivalo na nastanek in razvoj naše galaksije.
In vendar ga znanstveniki nikoli niso mogli videti neposredno, njegov obstoj pa je sklepal le na učinek, ki ga ima na zvezde in material, ki ga obdaja. Toda nova opažanja, ki jih je izvedlo sodelovanje GRAVITY **, so uspela dati najbolj podrobna do danes opazovanja zadeve v zvezi s Strelcem A *, kar je najmočnejši dokaz, da v središču Mlečne poti obstaja črna luknja.
Študija, ki opisuje njihove ugotovitve - "Zaznavanje orbitalnih gibov v bližini zadnje stabilne krožne orbite velike črne luknje SgrA *", ki se je nedavno pojavila v reviji Astronomija in astrofizika - vodil ga je Reinhard Genzel z Inštituta Max Planck za nezemeljsko fiziko (MPE) in vključil različne znanstvenike, ki sestavljajo sodelovanje GRAVITY.
Sodelovanje GRAVITY (ki ga sestavljajo znanstveniki z več evropskih raziskovalnih inštitutov in univerz) je tako imenovano zaradi njihove povezanosti z instrumentom GRAVITY, ki je del zelo velikega teleskopskega interferometra (VLTI) ESO. Ta instrument združuje svetlobo štirih enotnih teleskopov VLT, da ustvari virtualni teleskop, ki meri v premeru 130 m (426,5 ft).
Zadnji dve leti je ta ekipa uporabljala ta instrument za opazovanje galaktičnega centra in Sgr A * za opazovanje učinkov, ki jih ima na okolico. Namen teh opazovanj je bil preizkusiti napovedi Einsteinove teorije splošne relativnosti in izvedeti več o SMBH s preučevanjem najbližjega razpoložljivega kandidata.
Drug namen je bil iskanje orbitalnih gibanj izbruhov infrardečega sevanja (aka. "Vroče točke") v akrektorskem disku Sag A * (pas plina, ki kroži skozi črno luknjo). Izbruhi se zgodijo, ko se ta plin, pospešen do relativističnih hitrosti, čim bolj približa obzorju dogodkov črne luknje - kar je znano kot najbolj stabilna krožna orbita (ISCO) - ne da bi se porabil.
S pomočjo instrumenta GRAVITY na VLTI je ekipa opazovala rakete, ki prihajajo iz pasu, ki je v krožni orbiti okoli Sag A * pospešil do 30% hitrosti svetlobe. Ne samo, da je bilo to prvič, ko so opazili material, ki kroži blizu vrnitve črne luknje, tudi najbolj podrobna opažanja materiala, ki kroži tako blizu črne luknje.
Kot je v nedavnem sporočilu za javnost ESO povedal Oliver Pfuhl, znanstvenik z Inštituta Max Planck za nezemeljsko fiziko in soavtor prispevka:
“Navdušujoče je, da bi bili dejansko priča materialu, ki kroži po masivni črni luknji pri 30% hitrosti svetlobe. Izjemna občutljivost GRAVITY nam je omogočila, da v realnem času opazujemo procese akrekcije v podrobnostih brez primere.“
Opazovanja, ki so jih opravili, so tudi potrdila teorijo, da je Sag A * res supermasivna črna luknja - sicer znana kot "masivna paradigma črne luknje". Kot je pojasnil Genzel, so tega dosežka znanstveniki veseli že desetletja. "To je bil vedno eden izmed naših sanjskih projektov, vendar si nismo upali upati, da bo to kmalu mogoče," je dejal.
Zanimivo je, da to ni prvič, da je GRAVITY sodelovanje uporabil VLTI za opazovanje središča naše galaksije. V začetku tega leta je ekipa uporabila GRAVITY in spektrograf za opazovanje polja v integriranem infrardečem senzorju (SINFONI) za merjenje premikov zvezde, ko je vodila natančno letenje s Sag A *.
Ko je zvezda (S2) prešla blizu skrajnega gravitacijskega polja Strelca A *, je ekipa izmerila položaj in hitrost zvezde in jih primerjala s prejšnjimi meritvami. Ko so jih primerjali z različnimi teorijami gravitacije, so lahko potrdili, da je zvezdno vedenje skladno s predvidevanji Einsteinove teorije splošne relativnosti.
To je bil velik dosežek, saj se je splošna relativnost prvič potrdila v tako ekstremnem okolju. Kot je pojasnil Pfuhl:
“S2 smo natančno spremljali in seveda vedno pazimo na Strelca A *. Med našimi opazovanji smo imeli srečo, da smo opazili tri svetle plamene okoli črne luknje - to je bilo srečno naključje!“
Na koncu so bila ta prelomna opažanja mogoča zaradi kombinacije mednarodnega sodelovanja in najsodobnejših instrumentov. V prihodnosti bodo naprednejši instrumenti - in izboljšane metode izmenjave podatkov - zagotovo odkrile še več skrivnosti vesolja in znanstvenikom pomagale razumeti, kako je bilo.
In prepričajte se, da si oglejte ta ESOcast, ki govori o tem nedavnem odkritju, vljudnost ESO:
** Sodelovanje GRAVITY sestavljajo člani Inštituta Maxa Plancka za nezemeljsko fiziko, pariškega observatorija LESIA, Centra Nationale de Researches Scientifique (CNRS), Inštituta za astronomijo Max Planck, Centro de Astrofísica e Gravitação (CENTRA) , Evropski južni observatorij (ESO) in več evropskih univerz.
