X7 to tajemnicza plama, przemieszczająca się w pobliżu czarnej dziury w centrum naszej Galaktyki. Jak zaobserwowali astronomowie, plama zmieniła kształt i wydłużyła się dwukrotnie. Może to być wynikiem „spaghettifikacji", czyli rozciągnięcia w wyniku działania grawitacji czarnej dziury.

Dramatyczną transformację kształtu X7 zauważył zespół naukowców kierowany przez dr Annę Ciurlo, astrofizyczkę z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. Co może oznaczać ta zmiana?

Skąd się wziął obiekt X7?

Po pierwsze, zmiana w strukturze sugeruje, że dziwna plama składa się najprawdopodobniej z odłamków materii wyrzuconych podczas stosunkowo niedawnej kolizji dwóch gwiazd.

– Żaden inny obiekt w tym regionie nie wykazał tak ekstremalnej ewolucji – wyjaśnia dr Ciurlo. – Zaczęło się od sugestii, że X7 jest kometą. Wielu badaczy sądziło, że tajemniczy obiekt zawdzięcza swój kształt działaniu wiatrów gwiazdowych lub dżetów cząstek wyrzucanych przez czarną dziurę. Ale śledziliśmy go przez 20 lat i zobaczyliśmy, że kształt staje się coraz bardziej wydłużony. Pozostaje pytanie, jak do tego doszło – dodaje.

Odkrycie rzuca nowe światło na niektóre aspekty fascynującej dynamiki zachodzącej w centrum Galaktyki. Takie jak częstotliwość kolizji gwiazd i efekty ekstremalnej grawitacji. W ciągu zaledwie kilku lat obłok pyłu i gazu będzie coraz bardziej spaghettifikowany, aż zakończy życie wpadając do czarnej Sagittarius A* (SgrA*.).

Kurs ku zagładzie

Z badań wynika, że obiekt ma masę 50 razy większą niż Ziemia. To może być dużo dla mieszkańca Ziemi, ale w kosmosie jest to niewiele, nawet mniej niż jedna szósta masy Jowisza.

Zmiany położenia i prędkości obłoku szczątków sugerują również, że X7 znajduje się na eliptycznej orbicie wokół centrum Galaktyki, z okresem obiegu około 170 lat. A raczej tak by było, gdyby obiekt był nieco bardziej zwarty. Symulacje sugerują, że X7 nie będzie miał szansy na ukończenie pojedynczej orbity.

Największe zbliżenie do Sgr A*, znane jako periastron, ma nastąpić już w 2036 roku. Wówczas środowisko grawitacyjne rozerwie obłok. Pozostaną rozproszone pozostałości, które będą nadal krążyć wokół czarnej dziury. Dopóki nie znikną bezpowrotnie poza horyzontem zdarzeń. 

Tajemnicze obiekty w centrum galaktyki

– To naprawdę ekscytujące móc obserwować znaczące zmiany kształtu i dynamiki X7 w takich szczegółach i w stosunkowo krótkiej skali czasowej. Przyglądać się, jak siły grawitacyjne supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej wpływają na ten obiekt – mówi astronom Randy Campbell z Obserwatorium Kecka i współautor publikacji na temat X7 . 

X7 wykazuje pewne podobieństwo do innych tajemniczych plam krążących wokół centrum Galaktyki, zwanych obiektami G. Zostały one odkryte po raz pierwszy około 20 lat temu i były zagadką dla astronomów. Wyglądały jak obłoki gazu, ale zachowywały się jak gwiazdy. Rozciągały się w periastronie, ale wyłaniały nienaruszone i skurczone do bardziej zwartego kształtu, aby kontynuować obieg po orbicie.

Astronomowie postawili hipotezę, że obiekty G były gwiazdami, które połączyły się ze sobą, tworząc ogromny obłok materii pozostający w polu grawitacyjnym nowej gwiazdy. Następnie badania opublikowane w 2021 roku wykazały, że jeden z tych obiektów, G2, był obłokiem molekularnym, ukrywającym trzy młode gwiazdy.

13 lat do końca

Wydaje się jednak, że X7 różni się od obiektów G. Jego ewolucja była bardziej dramatyczna niż w przypadku obiektów G, zarówno pod względem kształtu, jak i prędkości. 

– Jedną z możliwości jest to, że gaz i pył X7 zostały wyrzucone w momencie połączenia dwóch gwiazd – mówi dr Ciurlo. – W tym procesie nowa, będąca wynikiem połączenia gwiazda, jest ukryta wewnątrz powłoki pyłu i gazu. To może pasować do opisu obiektów G. A wyrzucony gaz być może wytworzy obiekty podobne do X7.

Obiekt będzie celem dalszych obserwacji. Nie często zdarza się możliwość przyjrzenia się tak pięknej kosmicznej katastrofie. Ta uświadamia nam, jak niewiele wciąż wiemy o zjawiskach zachodzących w naszej własnej Galaktyce.

Źródło: The Astrophysical Journal