Nakon više od pola stoljeća potrage, astronomi su pronašli dosad najjasniji trag vjetra koji izlazi iz Sagittarius A* (Strijelac A*), supermasivne crne rupe u središtu Mliječne staze. Dokaz se ne vidi kao mlaz materijala, nego kao velika praznina u hladnom plinu, usmjerena prema crnoj rupi.
Otkriće donosi odgovor na pitanje koje je dugo pratilo istraživanja našeg galaktičkog središta. Ako se Sagittarius A* hrani plinom iz okolice, tada bi dio energije morao potiskivati materijal natrag u svemir. Astronomi su sada prvi put dobili dovoljno čist pogled da vide trag tog procesa.
Praznina u plinu otkrila je ono što se nije vidjelo izravno
Crne rupe poznate su po tome da privlače materijal, ali fizika oko njih nije jednosmjerna. Kada plin pada prema crnoj rupi, zagrijava se, ubrzava i stvara golemo energetsko okruženje. Dio tog materijala može biti izbačen prema van u obliku vjetrova ili mlazova.
Kod mnogih aktivnih galaksija takvi su procesi jasno vidljivi. Sagittarius A*, crna rupa u središtu Mliječne staze, danas je mnogo mirnija. Astronomi su već pronalazili tragove starijih erupcija, ali aktualni vjetar iz same crne rupe ostao je nedostižan desetljećima.
Ključni trag nije bio u sjaju same crne rupe, nego u onome što nedostaje oko nje: hladni molekularni plin nestao je iz velikog područja koje se širi poput stošca i usmjereno je prema Sagittarius A.*
Najdublji pogled dosad u plin oko Sagittarius A*
Tim je koristio pet godina iznimno dubokih opservacija sustava radioteleskopa ALMA u Čileu kako bi izradio najdetaljniju kartu hladnog molekularnog plina u središtu Mliječne staze.
Karta prikazuje područje neposredno oko Sagittarius A*, unutar približno jednog parseka, odnosno oko tri svjetlosne godine od crne rupe. To je iznimno zahtjevan dio neba za promatranje jer se pogled prema galaktičkom središtu probija kroz plin, prašinu i ionizirane strukture u ravnini Mliječne staze.
Istraživači su zatim iz podataka uklonili snažan radijski signal same crne rupe. Nakon te obrade dobili su prikaz oko 100 puta dublji i 80 puta oštriji od ranijih karata istog područja. U tako čistom pogledu pojavile su se strukture koje su dosad bile skrivene.
Najvažnija među njima bila je velika praznina nalik stošcu, duga gotovo jedan parsek i široka oko 45 stupnjeva. U njoj gotovo nema hladnog molekularnog plina. Prema autorima rada, najvjerojatnije objašnjenje jest vrući vjetar koji izlazi iz Sagittarius A* i pred sobom čisti okolni prostor.
Takav vjetar hladni plin može odgurnuti ili ga zagrijati toliko da više ne ostavlja isti signal u opservacijama. Praznina zato nije samo odsutnost materijala, nego trag smjera kojim je energija iz crne rupe djelovala na plin oko sebe.
Zvijezde nisu mogle očistiti tako veliko područje
U središtu Mliječne staze nalazi se mnogo zvijezda, a i one stvaraju vlastite vjetrove. Zato je tim morao provjeriti može li promatrana praznina nastati bez doprinosa supermasivne crne rupe.
Izračuni su pokazali da zvijezde u tom području nemaju dovoljno energije da očiste prostor te veličine i takvog oblika. Riječ je o velikom manjku materijala, a energija potrebna za stvaranje šupljine veća je od one koju mogu dati obližnje zvijezde.
Geometrija dodatno pojačava zaključak. Stožasta praznina usmjerena je prema Sagittarius A*. Kada se prati njezin oblik, smjer vodi ravno do supermasivne crne rupe.
Znanstvenici su zato zaključili da u stvaranju te strukture mora sudjelovati sama crna rupa. Vjetar nije snažan kao kod izrazito aktivnih galaktičkih jezgri, a njegov se smjer vjerojatno mijenja kroz vrijeme. Ipak, dovoljno je jak da ostavi mjerljiv trag u plinu oko središta galaksije.
Chandra je potvrdila isti trag u rendgenskom svjetlu
Prije nego što su prazninu u hladnom plinu protumačili kao dugo traženi trag vjetra iz Sagittarius A*, istraživači su morali isključiti jednostavnije objašnjenje: pogrešku u obradi podataka ili artefakt nastao pri izradi slike. Ključna provjera došla je iz ranijih podataka NASA-inog rendgenskog opservatorija Chandra.
Chandra je upravo u tom području zabilježila pojačano rendgensko zračenje. Ondje gdje ALMA pokazuje manjak hladnog molekularnog plina, rendgenski podaci otkrivaju visokoenergetski trag.
Ta podudarnost snažno podupire tumačenje da iz blizine crne rupe izlazi vrući vjetar i prolazi kroz hladniji materijal. Molekularne strukture i rendgenski podaci poklopili su se na istom mjestu, što je timu dalo dodatnu sigurnost da ne promatra tehničku pogrešku, nego stvaran fizički trag u galaktičkom središtu.
Prema procjeni autora, vjetar je aktivan najmanje 20.000 godina. Time Sagittarius A* prestaje izgledati kao neobična iznimka među supermasivnim crnim rupama. Iako je danas relativno mirna, crna rupa u središtu Mliječne staze i dalje mijenja svoj okoliš i izbacuje materijal u okolni prostor.
Ta mirna faza za astronome je posebno vrijedna. Supermasivne crne rupe u udaljenim galaksijama najlakše se uočavaju kada su u burnim razdobljima snažne aktivnosti. Sagittarius A* pruža rijedak pogled u tiše i vjerojatno češće stanje života crne rupe, i to dovoljno blizu da se njezin utjecaj na okolni plin može pratiti u dosad neviđenim detaljima.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
Izvori i publikacija
Mark D. Gorski et al, The discovery of a large active wind from the Milky Way's central black hole, The Astrophysical Journal Letters
DOI: 10.48550/arxiv.2509.10615
Časopis / izvor: The Astrophysical Journal Letters
