ALMA detektira stvaranje zvijezda iznenađujuće blizu supermasivne crne rupe u našoj galaksiji
Astronomi su, koristeći Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), otkrili znakove stvaranja zvijezda opasno blizu supermasivne crne rupe u središtu Mliječne staze. Ako to bude potvrđeno, bit će to prvi put da je stvaranje zvijezda primijećeno tako blizu galaktičkog centra.
Centar naše galaksije, koji se nalazi 27 000 svjetlosnih godina u smjeru zviježđa Sagittarius (Strijelac), dom je čudovišne crne rupe mase 4 milijuna puta veće od Sunca. Van tog gravitacijskog diva proteže se na mnogo svjetlosnih godina turbulentno područje Svemira za koje se misli da je razaran tolikim ekstremnim plimnim silama da bi bilo kakvi oblaci plina i prašine koji bi mogli stvarati zvijezde bili rastegnuti i isjeckani mnogo prije no što bi mogle iskrsnuti novorođene zvijezde.
No usprkos tim ekstremnim izgledima, ALMA je primijetila očite mlazove materijala koji izbijaju iz onoga što se čini da su guste čahure plina i prašine. Ovi mlazovi, kada bismo ih primijetili u mirnijem okruženju, upućivali bi na stvaranje mlade zvijezde. Rezultati su objavljeni u Astrophysical Journal Letters.
„Ljudi misle kako je vrlo teško da se formiraju zvijezde pored supermasivne crne rupe“, rekao je Farhad Yusef-Zadeh sa Sveučilišta Northwestern. „To je zato što gravitacija crne rupe proizvodi ekstremne plimne sile koje bi rastegnule i izdužile molekularne oblake, sprečavajući ih da ikad skupe dovoljno mase da pokrenu stvaranje zvijezda. No čini se da smo našli komade prašine i plina koji su postali toliko gusti da su uspjeli prevladati svoje negostoljubivo okruženje.“
Yusef-Zadeh i njegovi kolege misle da su ovi molekularni oblaci postali toliko masivni i gusti, možda zbog međusobnog sudaranja, da su prešli prag koji dopušta unutarnjoj gravitaciji da preuzme i započne niz događaja koji neminovno vode do rođenja nove zvijezde. Dok se taj proces razvija, materijal u ovim oblacima se skuplja zajedno i urušava u još gušću masu koja se počne rotirati sve brže i brže. Ova rapidna rotacija, možda zajedno s magnetnim poljem zvijezde, ubrzava dio tog materijala i izbacuje ga u Svemir niz os rotacije nove zvijezde. Astronomi su uspjeli detektirati ove karakteristične mlazove materijala traženjem prisutnosti molekule silicijevog monoksida (SiO), koja je relativno česta u molekularnim oblacima. Kada je aktiviran, tijekom formiranja zvijezde, SiO emitira vrlo specifičnu skupinu valnih duljina svjetlosti u mikrovalnom odnosno milimetarskom spektru. Upravo ovo je interval svjetlosti za proučavanje radi kojeg je ALMA dizajnirana.
„SiO je odličan znak molekularnih izlijevanja“, rekao je Yusef-Zadeh. „Ono što vidimo u ovim ALMA-inim slikama su izlijevanja koja veoma nalikuju onome što vidimo u područjima formiranja zvijezda drugdje u galaksiji. Dakle, okoliš je možda vrlo drugačiji, no kada dođete do pravih uvjeta, dogodi se urušavanje i možete stvoriti ono što primjećujemo kao standardne masivne ili srednje-teške zvijezde.“
Više od jednog desetljeća astronomi su se pitali kako su nastale zvijezde koje vidimo da jure oko crne rupe u središtu naše galaksije. Ove masivne, mlade zvijezde (stare manje od 10 milijuna godina) jure kroz područje Svemira gdje se mislilo da ih ne bi trebalo biti. Astronomi vjeruju da su se ili stvorile drugdje pod mirnijim okolnostima i migrirale prema unutra, ili su nekako prevladale svoje turbulentno djetinjstvo i postale relativno normalni i prilagođeni zvjezdani objekti. „Iako je ovo pitanje o zvijezdama blizu središta galaksije još otvoreno, ALMA će definitivno imati moć i osjetljivost da bolje objasni misteriju“, rekao je Al Wootten, znanstvenik s North American ALMA projektu koji radi na National Radio Astronomy opservatoriju (NRAO) u Charlottesvilleu (Virginia). „Ove najnovije studije upućuju na to da se uvjeti potrebni za stvaranje zvijezda možda protežu mnogo bliže centru galaksije nego što smo dosad vjerovali.“
Ovi rezultati bili su dio ALMA Science Verification programa. Podaci su dobiveni koristeći samo 12 od ALMA-inog eventualnog punog kompleta od 66 antena. Raniji podaci od CARMA-e, što je skraćenica od Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy, pridonijeli su ovom istraživanju.
ALMA, koja je međunarodno astronomsko postrojenje, je partnerstvo Europe, Sjeverne Amerike i istočne Azije uz suradnju s Republikom Čile.
Središte Mliječne staze različito je od drugih dijelova galaksije. Ono je gredasto zadebljanje koje se uglavnom sastoji od starih crvenih i žutih zvijezda s razmjerno malo plina. Idući prema samom središtu temperatura raste. Velika aktivnost ovog područja je djelomično potaknuta nedavnim stvaranjem zvijezda, a djelomično energijom oslobođenom iz plina koji pada u supermasivnu crnu rupu. Velika gravitacija ubrzava kretanje zvijezda. Još jedna neobičnost središnjeg dijela Mliječne staze je to da u središnjih 100 svjetlosnih godina djeluju magnetska polja tisuće puta jača od onih u drugim dijelovima Mliječne staze.
Izvori: National Radio Astronomy Observatory,
Heather Couper, Nigel Henbest: Enciklopedija Svemira (naslov izvornika: DK Space Encyclopedia), preveo na hrvatski: Rudjer Jeny, Znanje d.d., 2000.