Kosmiczny teleskop Jamesa Webba dostarczył przełomowych danych na temat supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum naszej galaktyki. Sagittarius A*, bo tak nazywa się to potężne zjawisko kosmiczne, nie jest tak aktywne jak niektóre inne czarne dziury w odległym Wszechświecie, ale jego otoczenie nie pozostaje spokojne. Nowe badania wskazują, że wokół niego regularnie pojawiają się intensywne rozbłyski.

Dzięki precyzyjnym pomiarom w bliskiej podczerwieni teleskop Webba odkrył, że dysk akrecyjny otaczający Sagittariusa A* generuje od pięciu do sześciu dużych rozbłysków dziennie, a między nimi pojawiają się mniejsze, równie dynamiczne wybuchy energii. Wyniki tych obserwacji zostały opublikowane w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters”.

„W naszych danych zobaczyliśmy nieustannie zmieniające się, wrzące światło. A potem nagle – bum! – jasność gwałtownie wzrastała. Następnie wszystko się uspokajało” – powiedział główny autor badania, Farhad Yusef-Zadeh z Northwestern University.

Naukowcy przez 48 godzin obserwowali Sagittariusa A* za pomocą kamery NIRCam. Obserwacje były podzielone na kilkugodzinne sesje, realizowane w ciągu całego roku. Choć badacze spodziewali się zaobserwować flary, ich intensywność i częstotliwość były większe niż przewidywano.

Co powoduje te rozbłyski?

Eksperci sugerują, że mogą za nie odpowiadać dwa odrębne mechanizmy. Mniejsze rozbłyski najprawdopodobniej są wynikiem turbulencji w dysku akrecyjnym, gdzie gorący, namagnesowany gaz ulega kompresji. Takie procesy mogą prowadzić do emisji krótkich impulsów promieniowania, podobnych do rozbłysków słonecznych.

Z kolei większe eksplozje energii mogą być spowodowane zjawiskiem rekoneksji magnetycznej. Polega ono na gwałtownym uwolnieniu energii, gdy przeciwne linie pola magnetycznego spotykają się i łączą. W efekcie cząsteczki emitowane są z prędkością bliską prędkości światła, tworząc spektakularne rozbłyski.

Nowe odkrycia dotyczące światła z okolic czarnej dziury

Niezwykle intrygującym odkryciem jest różnica w jasności flar obserwowanych w dwóch różnych długościach fal bliskiej podczerwieni. Krótsza fala zmieniała swoją intensywność nieznacznie szybciej niż dłuższa. To pierwsza tego rodzaju obserwacja i może dostarczyć cennych wskazówek na temat procesów fizycznych zachodzących w pobliżu horyzontu zdarzeń.

Naukowcy spekulują, że cząstki wyrzucane podczas rozbłysków mogą tracić energię szybciej przy krótszych długościach fal, co jest zgodne z modelem synchrotronowego promieniowania magnetycznego. W przyszłości dalsze badania mogą pomóc w dokładniejszym określeniu mechanizmów stojących za tym zjawiskiem.

Kolejne kroki

Zespół badawczy planuje wydłużenie czasu obserwacji Sagittariusa A* przy pomocy teleskopu Webba, co pozwoli na zredukowanie szumu w danych i stworzenie jeszcze bardziej szczegółowego obrazu aktywności czarnej dziury.

„Jeśli uda nam się obserwować przez 24 godziny, będziemy mogli znacznie lepiej analizować te rozbłyski. Być może uda się ustalić, czy są one losowe, czy powtarzają się według pewnego wzorca” – wyjaśnił Yusef-Zadeh.

Obserwacje teleskopu Jamesa Webba dostarczają nie tylko niesamowitych obrazów, ale także pomagają rozszyfrować tajemnice, które od dekad intrygują naukowców. Każde nowe odkrycie przybliża nas do pełniejszego zrozumienia fizyki czarnych dziur i ich wpływu na otaczającą je przestrzeń kosmiczną.

Źródło: Universe Today