W środku Drogi Mlecznej znajduje się – jak w większości galaktyk – supermasywna czarna dziura, Sagittarius A*. Wokół niej międzynarodowy zespół astrofizyków wypatrzył nową, nieznaną dotychczas kosmiczną strukturę. To setki włókien, odchodzących promieniście od czarnej dziury. Przypominają rowerowe szprychy wychodzące ze środka koła.
Włókna mają 5–10 lat świetlnych długości. W skali kosmicznej to niewiele. Jak na odległości w Układzie Słonecznym – ogromnie dużo. Pluton dzieli od Słońca średnio 5,8 mld km, czyli tylko 5,4 godziny świetlnej.
Nowo odkryte struktury są prostopadłe do płaszczyzny Galaktyki. Naukowcy oszacowali, że powstały ok. 6 milionów lat temu. W jaki sposób? Prawdopodobnie na skutek jakiegoś rodzaju erupcji materii z najbliższego otoczenia czarnej dziury. Jednak co dokładnie miałoby to być, pozostaje tajemnicą.
200 godzin obserwacji nieba
Nowe struktury zostały opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym „The Astrophysical Journal Letters”. Jego głównym autorem jest prof. Farhad Yusef-Zadeh z Uniwersytetu Northwestern w Evanston. Jego zespół dokonał odkrycia dzięki wyjątkowo długiej, 200-godzinnej sesji obserwacyjnej. Przeprowadzono ją z pomocą najczulszego na Ziemi radioteleskopu MeerKAT pracującego w RPA.
– To była niespodzianka, gdy nagle odkryliśmy zupełnie nową populację struktur, które biegną z kierunku czarnej dziury – mówi Yusef-Zadeh. – Osłupiałem, kiedy je zobaczyłem. Wykonaliśmy mnóstwo pracy, by się upewnić, że się nie oszukujemy.
– Okazało się, że włókna nie są rozrzucone losowo – opowiada naukowiec. – Wydawały się związane z jakimś odpływem [materii – przyp. red.] z naszej czarnej dziury. To naprawdę satysfakcjonujące, kiedy nagle w chaotycznym środku Galaktyki natrafia się na coś uporządkowanego – dodaje badacz.
40 lat obserwacji włókien galaktycznych
Prof. Yusef-Zadeh ma już na swoim koncie przełomowe odkrycia związane z centrum naszej Galaktyki, oddalonym od Układu Słonecznego o 25 tys. lat świetlnych. W latach 80. wraz z Markiem Morrisem i Donem Chance’em Yusef-Zadeh ustalił, że w środku Drogi Mlecznej znajdują się ogromne pionowe włókna materii. W zeszłym roku odkrycie uszczegółowiono – Yusef-Zadeh wraz z zespołem wykazał, że tych włókien jest około tysiąca, znacznie więcej niż początkowo sądzono.
Są one bardzo długie – mają nawet po 150 lat świetlnych. Ułożone są prostopadle do płaszczyzny Galaktyki, w parach albo większych skupiskach jedno obok drugiego. Przyrównywano je do zawieszonych w przestrzeni strun harfy.
Odkrycie ich poziomych odpowiedników okazało się dla naukowca sporym szokiem. – Zawsze myśleliśmy o pionowych włóknach i ich pochodzeniu – mówi Yusef-Zadeh. – Nigdy nie podejrzewałem, że w centrum Galaktyki mogą być jeszcze inne włókna: prostopadłe do jej płaszczyzny – dodaje.
Dwa rodzaje włókien w centrum Drogi Mlecznej
Wiadomo już, że te dwa rodzaje włókien bardzo się od siebie różnią. Nie tylko ilością, długością czy położeniem względem płaszczyzny Galaktyki, ale i innymi cechami.
Pionowe włókna mają właściwości magnetyczne i składają się z cząstek poruszających się z prędkościami zbliżonymi do prędkości światła. Poziome wydają się być zbudowane z materii emitującej promieniowanie cieplne, skupionej w obłokach molekularnych. W przeciwieństwie do pionowych – znajdujących się wokół całego jądra – poziome „szprychy” sterczą tylko z jednej strony.
Pionowe włókna galaktyczne / fot. Farhad Yusef-Zadeh/Northwestern University
To wszystko wskazuje, że powstały na skutek różnych procesów. Te pionowe mogą być związane z dwoma wielkimi bąblami, emitującymi promieniowanie radiowe. Znajdują się one w pobliżu Sagittariusa A*. O ich istnieniu dowiedzieliśmy również dzięki prof. Yusef-Zadehowi.
Skąd się wzięły poziome włókna? Yusef-Zadeh przypuszcza, że mają one związek z aktywnością czarnej dziury. Parę milionów lat temu musiało dojść do uwolnienia się z jej okolic materii, która odpłynęła wzdłuż płaszczyzny galaktyki i zaczęła reagować ze znajdującymi się tam gazami i pyłami. Jaki dokładnie mechanizm za to odpowiada, na razie nie wiadomo.
– Galaktyka jest pełna struktur, których nie znamy i których pochodzenia nie umiemy wyjaśnić – mówi Yusef-Zadeh. – Mamy jeszcze bardzo wiele do nauczenia się – podsumowuje naukowiec.
Źródła: EurekAlert, The Astrophysical Journal Letters.
