Något dras in i vintergatans svarta hål. Men vad?

 

Sagittarius A i stjärnbilden Skytten är en ljusstark och extremt kompakt radiokälla i Vintergatans i centrum av Vintergatan  ca 26 000 ljusår från jorden och är ett svart hål.

I två decennier har forskare observerat ett långsträckt objekt som fått beteckningen X7 och som befinner sig nära det svarta hålet och försökt förstå vad detta objekt som är på väg in i det svarta hålet är. Nu, efter att ha undersökt utvecklingen av X7 med hjälp av 20 års data som samlats in av Galactic CenterOrbit Inintiative och och Keck Observatory på Hawaii föreslår astronomer från UCLA (university of Carlifornia) att det troligen är ett moln av damm och gas som kastats ut efter en kollision mellan två stjärnor.

Med tiden kan då X7 fått en den långsträckta formen genom sin dess närhet till det svarta hålet som gör att molnet dras närmare in mot det svarta hålet genom dess gravitations och tidvatteneffekt på molnet. Man förväntar sig att X7 inom de närmaste decennierna kommer att sönderfalla och gasen och dammet dras in helt i det svarta hålet och försvinna där.

Detta förväntas ske  innan det slutfört ens en bana runt hålet säger medförfattaren till studien om fenomenet Mark Morris, UCLA-professor i fysik och astronomi. Huvudförfattare till studien var Anna Ciurlo, biträdande forskare vid University of California, Los Angeles (UCLA) och studien publicerades den 21 februari i The Astrophysical Journal.

Bild vikipedia Sagittarius A* (mitten) med två inringade ljusreflektioner från en nylig explosion.

En ung stjärna i närheten av vintergatans svarta hål.

 

Sagittarius A* (Sgr A*; i stjärnbilden Skytten) är en ljusstark och extremt kompakt radiokälla i Vintergatans centrum, och en del av objektgruppen Sagittarius A. Centrum för Vintergatan  ca 26 000 ljusår från jorden. Här finns ett svart hål och i dess närhet den i inlägget nedan omtalade stjärnan.

Ett internationellt forskarlag under ledning av Dr Florian Peißker vid institut för astrofysik vid Universitetet i Köln har upptäckt en mycket ung stjärna i sin bildningsfas nära det supermassiva svarta hålet Skytten A* i vintergatans centrum. Stjärnan är endast några tiotusentals år gammal. Det speciella med stjärnan som fått beteckningen X3a är att den teoretiskt sett inte ska kunna existera så nära ett svart hål. Teamet tror därför att stjärnan  bildats i ett dammoln som kretsat omkring det svarta hålet och sedan sjönk ner till sin nuvarande bana.

Studien om fenomenet "X3: a high-mass Young Stellar Object close to the supermassive black hole Sgr A*" har nyligen publicerats i The Astrophysical Journal.

Närområdet till ett svart hål anses i allmänhet vara en region som kännetecknas av mycket dynamiska processer bestående av hård röntgen- och UV-strålning. Därför hade forskare länge antagit att bara miljarder år gamla, stjärnor finnas i närheten av ett svart hål. 

Detta beroende på att strålningen har som jag förstått det ökat efterhand som hålen tillväxt över tid genom upptagande av materia. Av den anledningen var området mindre fientligt för miljarder år sedan och då kunde stjärnor lättare bildas i närliggande gasmoln. Men unga stjärnor motsäger detta.

 Som nu då det för för tjugo år sedan upptäcktes mycket unga stjärnor i omedelbar närhet av Sgr A*. Det är fortfarande inte klart hur dessa stjärnor kom dit eller var de bildats. Förekomsten av mycket unga stjärnor mycket nära det supermassiva svarta hålet har kallats en paradox.

Den nu upptäckta unga stjärnan X3a – som är tio gånger så stor och femton gånger så tung som vår sol – skulle kunna minska okunskapen av stjärnbildning och unga stjärnor i den omedelbara närheten av Sgr A*. X3a behövde speciella förhållanden för att bildas i omedelbar närhet av det svarta hålet. Dessa förhållanden söks nu. Huvudförfattaren till artikeln i The Astrophysical Journal Dr Florian Peißker förklarade: "Det visar sig att det finns en region på ett avstånd av några ljusår från det svarta hålet som uppfyller villkoren för stjärnbildning. Denna region består en ring av gas och damm och här är en tillräckligt kall och skyddad miljö mot destruktiv strålning. Låga temperaturer och hög densitet skapar en miljö där moln av detta slag kan resultera i att  stjärnor kan bildas.

Ovan stjärna har däremot lagt sig på en bana betydligt närmre det svarat hålet (vilket inte innebär att den bildats närmre hålet än ovan resonemang, men däremot sedan snabbt tagit fart mot hålet)  än molnet efter att den bildats för några tiotusental år sedan. Kanske den är på väg rätt in i det svarta hålet och slukas av detta i framtiden?

Dessutom bildades mycket heta klumpar bestående av sammanpressad gas och damm i närheten av X3a som sedan kunde ackumuleras av X3a. Dessa klumpar kan alltså bidraget till att X3a nått en så hög massa. Dessa klumpar är dock bara en del av X3as bildningshistoria.

Forskarna antar att följande scenario är möjligt: avskärmat från gravitationspåverkan från Sgr A* och intensiv strålning kunde ett  moln ha bildats i det yttre av gasen )närmre det svarta hålet) och dammringen runt galaxens centrum. Detta moln ska då haft en massa motsvarande cirka hundra solar och kollapsade under sin egen gravitation till en eller flera protostjärnor. Observationer har visat att det finns många av moln av detta slag som kan interagera med varandra. Det är därför troligt att ett moln faller in mot det svarta hålet då och då.

Detta scenario skulle också passa  in på X3as stjärnutvecklingsfas som är i utveckling till en mogen stjärna. Det är därför ganska troligt att gas- och stoftringen fungerar som konstruktionsplats för nya stjärnor. Dr Michal Zajaček vid Masaryk University i Brno (Tjeckien), medförfattare till studien, klargjorde: "Med sin höga massa på cirka tio gånger solmassan är X3a en jätte bland stjärnor och dessa jättar utvecklas mycket snabbt. Vi har haft turen att upptäcka den massiva stjärnan mitt i det kometformade cirkumstellära området.

Eftersom liknande stoft- och gasringar finns även i andra galaxer bör den beskrivna mekanismen gälla även där. Många galaxer kan därför hysa mycket unga stjärnor i sin centrala del. Planerade observationer med NASA: s James Webb teleskop och European Southern Observatorys Extremely Large Telescope i Chile kommer att testa denna stjärnbildningsmodell av vår galax såväl som för andra genom datasimuleringar.

Bild vikipedia av Sagittarius A*, publicerad av Event Horizon Telescope 12 maj 2022 och konturerna av det osynliga svarta hålet.

Något oväntat sker i området runt det svarta hållet i Vintergatans centrum

I mitten av vintergatan finns ett stort svart hål av cirka fyra miljoner gånger solens massa i ett område av ungefär storleken på jordens omloppsbana. Känt som Sagittarius A, i riktning mot i stjärnbilden Skytten, 26000 ljusår bort från oss.


Här rör sig omkringliggande stjärnor i höga hastigheter runt detta svarta hål och även stort antal asteroider allt påverkat av en mycket stark gravitation från Sagittarius A.


Sagittarius A verkar nu (tillfälligt?) agera ännu mer aggressivt än vanligt genom att sända ut ett starkt blinkande sken. Ett dubbelt starkare sken än det någonsin kommit härifrån tidigare under den tid vi haft uppsikt på platsen. Astronomer misstänker att något större objekt som nu dras ner i hålets gravitationsfält är anledningen.


– Det var så ljust du kunde se det i realtid, säger Andrea Ghez, den ansvariga ledaren för gruppen Galactic Center vid UCLA, som spelade in aktiviteten. ”Det var mycket tydligt att något skedde här tidigare i år”. Svarta hål avger inte så mycket som en foton. Frågan är vilket slag av materia troligen varm gas som nu dras ner och snurrar runt Sgr A * bildande en ”ackretionsskiva” av material som dras ner mot det svarta hålets yta och ger detta ljus på sin färd.


Sagittarius A är även ett skräckinjagande magnetfält frågan är om det är denna kraft som drar laddade partiklar som elektroner i spiralform inåt som ger denna glöd.

Ännu kan ingen med säkerhet såga vad som ger denna ljuseffekt. Men säkert är det ett helt naturligt fenomen vi ännu inte helt förstår eller väntat oss med den kunskap vi i dag har om svarta hål och dess omgivning (min anm).


Bilden från vikipedia föreställer Sagittarius A* (i mitten)  med två inringade ljusreflektioner från en nylig explosion .

Mystiska okända objekt döljer sig vid Vintergatans centrala svarta hål.

I mitten av Vintergatan finns ett svart hål likt det finns i de galaxer vi hittills undersökt. Sagittarius A är dettas namn.

Men i området runt detsamma existerar även något vi inte förstår. Misstanken att det är dammoln finns,  men då dammoln som uppför sig som om de var stjärnor vilket verkar väldigt egendomligt.

Dessa kompakta dammiga gasstavar som de kan ses som finns nära det svarta hålet och skiftar position över tid extremt snabbt.

 Hur kom de dit och vad kommer de att bli?

 Astronomer upptäckte dess G-föremål (som de kallas, G som i gas)  vid Vintergatans centrala svarta hål för mer än ett decennium sedan; G1 sågs först 2004 och G2 upptäcktes 2012.

 Båda ansågs vara gasmoln tills de visade sig överleva det svarta hålets gravitation vilket borde krossat gasmolnen och delat dem från varandra. Detta fick astronomer att misstänka att de inte var gasmoln. Detta då G1 och G2 inte som gasmoln kunnat hålla sig intakta", säger UCLA-astronomiprofessorn Mark Morris medforskare och medarbetare i UCLAs Galactic Center Orbits Initiative (GCOI) i Kalifornien.

Synen förändrades nu  på G-objekten till att de är uppblåsta stjärnor. Stjärnor som har blivit så stora att tidvattenseffekten som utövas på dem av det centrala svarta hålet skulle  dra till sig materia av stjärnorna när de kommer nära nog.

Men när har  en stjärna tillräcklig massa för att förbli intakt även vid ett svart hål? Kan det ha med storleken och avståndet från hålet och varför är G1-2 så stora?

 Det verkar som att det finns mycket energi i G-föremålen vilket fått dem att svälla upp och växa sig större än vanligtvis stjärnor är.  Astronomer  tror svaret är stjärnfusion. G-föremålen var troligast en gång två stjärnor som kretsat kring varandra så kallade dubbelstjärnor vilka genom gravitationskraften från det svarta hålet kraschat in i varandra. Ett skeende som under lång tid till slut resulterat i denna katastrof.  De kombinerade objekten som härrör från denna våldsamma sammanslagning kan förklara var den överflödiga energin kom ifrån.

Efter en sådan sammanslagning skulle det efterhand resultera i ett enda uppblåst objekt eller distanseras till två under en ganska lång tid, kanske en miljon år innan den framträder som en enstaka stjärna säger ovanstående Morris. 

Spännande händelser sker och har skett i vårt universum denna är ytterligare ett exempel på en sådan att fundera på.

Bild: Sagittarius A (mitten) med två inringade ljusreflektioner från en nylig explosion. Bild  från Wikipedia.

Intresset är sedan mer än 40 år stort på vår galax svarta hål. Se en något skrämmande film.

I centrum av vintergatan finns likt i de flesta galaxer ett svart hål.

1974 upptäcktes det som finns i vår galax. Gas och stoff har däremot varit effektiva på att dölja hålet för intensiv och noggrann observation.

Numera finns däremot effektivare teleskop. Ett är teleskopet kallat Very Large telescop vilket ser inom det infraröda fältet.

Det har gett bilder av stjärnor inne i damm och stoftmoln i närheten av det svarta hålet. Hålets namn är Sagittarius A. Här finns även stjärnor vilka kretsar runt hålet.

En av dessa är en svagt lysande stjärna med namnet S2. S2 är intressant då denna  när  den är som närmst  har en hastighet av 30 miljoner km i timmen. Detta är 2,5% av ljusets hastighet. Denna hastighet är tillfällig och återupprepas vart 16 år.

Här kan ni se en film på hur dess färd runt Sagittarius A kan se ut. Lägg märke till det röda krysset det är det svarta hålet. Skrämmande osynligt!

Sagittarius A i centrum av vintergatan är en radiokälla och ett svart hål. Här hände för ett tag sedan saker.

I mitten av varje galax tros nu finnas ett svart hål där materia faller in och så även i vår vintergata. Sagittarius A kallas vårt svarta hål.

För ett tag sedan puffade detta hål ut röntgenstrålar i stor mängd och forskare undrade vad som skedde eller hade skett för att hålet skulle reagera så.

Ett stort moln av damm av okänt slag ses som boven i dramat. Vad detta kosmiska moln innehöll  är osäkert. Men Sagittaius A reagerade skarpt när detta molns innehåll kollapsade in i hålet. En stor reaktion av puffande av röntgenstrålning blev följden under en tid.

Forskare försöker nu förstå vad som hände och lära mer av detta och av vad svarta hål är och dess reaktioner i olika sammanhang.