Οι καλύτερες απόψεις που έχουν καταγραφεί αλλά αποκαλύπτουν αστέρια σε τροχιά γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του Milky Way
Στο κέντρο του Γαλαξία μας, βρίσκεται μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα γνωστή ως Τοξότης Α*. Ζυγίζει πάνω από 4 εκατομμύρια φορές τον Ήλιο μας. Υπάρχουν μια χούφτα αστέρια που περιφέρονται πολύ κοντά σε αυτό το μεγαθήριο και τώρα έχουμε τις βαθύτερες, πιο καθαρές εικόνες τους μέχρι σήμερα. Συγκεντρωμένες σε διάστημα αρκετών μηνών, αυτές οι εικόνες αποκάλυψαν νέες απόψεις των κινήσεων των αστεριών γύρω από τον Τοξότη Α* και μάλιστα εντόπισαν μια εξ ολοκλήρου.
Αυτά τα αστέρια ονομάζονται S-stars και έχουν άγριες, μεγάλες τροχιές, που χρειάζονται 14 έως 18 χρόνια για να ολοκληρωθεί μια στροφή γύρω από το Sgr A*. Δημοσιευμένες σε δύο δημοσιεύσεις (εδώ και εδώ) στο Astronomy &Astrophysics, οι παρατηρήσεις της ομάδας αποκάλυψαν το πιο κοντινό και ταχύτερο αστέρι που έχει παρατηρηθεί ποτέ να περιστρέφεται γύρω από μια μαύρη τρύπα. Παρατηρήθηκε μεταξύ Μαρτίου και Ιουλίου 2021, το αστέρι S29 ήταν μόλις 13 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα (8 δισεκατομμύρια μίλια) μακριά από το Sgr A*, περίπου 90 φορές την απόσταση Ήλιου-Γης. Κινούνταν με απίστευτη ταχύτητα 8.740 χιλιομέτρων (5430 μίλια) ανά δευτερόλεπτο.
Εντόπισαν επίσης ένα άγνωστο αστέρι, τώρα γνωστό ως S300. Η μελέτη της κίνησης αυτών των άστρων είναι ένας εξαιρετικός δείκτης για την ανίχνευση των ιδιοτήτων της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας, επιτρέποντας στους αστρονόμους να βελτιώσουν τις εκτιμήσεις για τη μάζα και την απόσταση.
«Θέλουμε να μάθουμε περισσότερα για τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία, Τοξότης Α*:Πόσο μεγάλη είναι ακριβώς; Περιστρέφεται; Τα αστέρια γύρω του συμπεριφέρονται ακριβώς όπως περιμένουμε από τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν;» είπε σε μια δήλωση ο συν-συγγραφέας Reinhard Genzel, διευθυντής στο Ινστιτούτο Max Planck για Εξωγήινη Φυσική (MPE).
"Ο καλύτερος τρόπος για να απαντήσετε σε αυτές τις ερωτήσεις είναι να ακολουθήσετε αστέρια σε τροχιές κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Και εδώ αποδεικνύουμε ότι μπορούμε να το κάνουμε αυτό με μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ."
Σε αυτές τις παρατηρήσεις, η ομάδα επιβεβαίωσε την κίνηση πολλών προηγουμένως γνωστών αστέρων, όπως το S62, αλλά ανακάλυψε και νέα όπως το S300. Οι τροχιές επέτρεψαν επίσης τις πιο ακριβείς μετρήσεις της μάζας της μαύρης τρύπας, στα 4,3 εκατομμύρια φορές τον Ήλιο μας, και την απόστασή της από τη Γη, στα 27.000 έτη φωτός μακριά.
«Το να ακολουθούμε αστέρια σε κοντινές τροχιές γύρω από τον Τοξότη Α* μας επιτρέπει να διερευνήσουμε με ακρίβεια το βαρυτικό πεδίο γύρω από την πλησιέστερη μαύρη τρύπα στη Γη, να δοκιμάσουμε τη Γενική Σχετικότητα και να προσδιορίσουμε τις ιδιότητες της μαύρης τρύπας», εξήγησε ο Genzel, ο οποίος κέρδισε το Νόμπελ. Βραβείο το 2020 για το έργο του στον Τοξότη Α*.
Η ομάδα, γνωστή ως συνεργασία GRAVITY, χρησιμοποίησε το Πολύ Μεγάλο Συμβολόμετρο Τηλεσκοπίου του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου για να λάβει αυτές τις βαθύτερες εικόνες του γαλαξιακού κέντρου, αναπτύσσοντας μια νέα τεχνική ανάλυσης που τους επέτρεψε να ζουμάρουν 20 φορές πιο βαθιά από ό,τι ήταν προηγουμένως δυνατό.
Είναι απίστευτο όμως, όταν το εξαιρετικά μεγάλο τηλεσκόπιο (ELT) με έδρα τη Χιλή κυκλοφορήσει σε λίγα χρόνια, η συνεργασία θα γίνει GRAVITY+ και θα προσφέρει ακόμη πιο λεπτομερείς αναλύσεις.
