Supermasivna črna luknja v središču Rimske ceste, znana kot Strelec A*, velja za eno najtišjih in najtemnejših v vesolju. Nova opazovanja z najsodobnejšim vesoljskim teleskopom XRISM pa kažejo, da takšna ni bila vedno. Rentgenski podatki razkrivajo, da je v razmeroma nedavni kozmični preteklosti doživela obdobje izrazite aktivnosti, ki je pustilo opazne sledi v njeni okolici.
Mednarodna raziskovalna skupina, v kateri sodeluje tudi Stephen DiKerby z Univerze v Michiganu, je analizirala rentgenske emisije iz velikega oblaka plina v bližini galaktičnega središča. Ob tem so izkoristili izjemno sposobnost teleskopa XRISM, da z visoko natančnostjo loči energijo posameznih rentgenskih fotonov. Prav ta lastnost je omogočila vpogled v podrobnosti, ki jih prejšnji teleskopi niso mogli zaznati.
Na Univerzi v Michiganu poudarjajo, da rezultati kažejo na to, da oblak ne sveti sam od sebe, temveč deluje kot nekakšno kozmično ogledalo. „Opazovani rentgenski sij je odziv na pretekli izbruh iz okolice Strelca A*,“ so navedli raziskovalci. Gre za tako imenovani svetlobni odmev, ki razkriva, da je bila supermasivna črna luknja v zadnjih nekaj sto do približno tisoč letih bistveno bolj aktivna, kot jo poznamo danes.
Ugotovitve so objavili v reviji The Astrophysical Journal Letters, dostopne pa so tudi na strežniku arXiv. Raziskava je potekala v sodelovanju s Kumiko Nobukawo z univerze Kindai in Masom Nobukawo z univerze Nara University of Education na Japonskem. Vsi sodelujoči poudarjajo, da XRISM predstavlja pomemben tehnološki preskok.
„Nič v mojem poklicnem usposabljanju me ni pripravilo na kaj takega,“ je dejal DiKerby in poudaril, da nova opazovanja odpirajo povsem nov nabor orodij za rentgensko astronomijo. XRISM namreč dosega energijsko ločljivost, ki je do zdaj v vesolju ni bilo mogoče doseči. Medtem ko so starejši teleskopi ločevali energijo fotonov z natančnostjo enega dela na 10 ali 100, XRISM doseže ločljivost enega dela na 1000.
Raziskovalci to primerjajo s prehodom iz zrnate polaroidne fotografije na visokoločljivo tehnično sliko, kjer postanejo vidne tudi najmanjše podrobnosti.
Tihi velikan v središču galaksije
Supermasivne črne luknje so običajno zelo svetle, saj se plin in prah v njihovi bližini segrevata in oddajata visokoenergijsko sevanje. Strelec A* pa je izjema. Kljub temu da ima maso več milijonov Sonc, je danes izjemno miren in oddaja le šibko sevanje. Prav zato velja za eno najtemnejših znanih črnih lukenj, ki jo astronomi sploh lahko opazujejo le zato, ker je relativno blizu Zemlje.
Okoli galaktičnega središča se nahaja več masivnih molekularnih oblakov, ki lahko odbijajo rentgenske bliske iz preteklosti. Prejšnji teleskopi so takšne odmeve sicer zaznali, vendar brez možnosti, da bi podrobno analizirali njihov izvor. XRISM je to po mnenju raziskovalcev bistveno spremenil.
Svetlobni odmevi razkrivajo preteklost
DiKerby se je osredotočil na dve izjemno ozki rentgenski emisijski črti, ki izvirata iz enega od teh oblakov. Z natančnim merjenjem njune energije in oblike je lahko določil gibanje oblaka in rezultate primerjal s starejšimi radijskimi opazovanji. Analiza je hkrati omogočila preverjanje dveh konkurenčnih razlag za izvor sevanja.
Rezultati so po navedbah ekipe izključili možnost, da bi sij povzročali kozmični žarki. Namesto tega so pokazali, da gre za odbito sevanje, ki izvira iz nekdanjega izbruha Strelca A*. „Gre za svetlobni odmev, ki nam omogoča rekonstrukcijo pretekle aktivnosti galaktičnega središča,“ poudarjajo raziskovalci.
Z opazovanjem več oblakov na različnih razdaljah od črne luknje lahko astronomi po njihovih besedah sestavijo časovno sliko teh izbruhov, podobno kot odmevi zvoka razkrivajo obliko votline.
Nova vrata v zgodovino Rimske ceste
Profesor Shuo Zhang z Univerze v Michiganu je ob tem poudaril, da meritve jasno kažejo, kako močno orodje je XRISM za razkrivanje skrite zgodovine naše galaksije. „Z razločevanjem železnih emisijskih linij s takšno natančnostjo lahko zdaj beremo preteklo dogajanje v galaktičnem središču z izjemno podrobnostjo,“ je dejal.
Raziskovalci pričakujejo, da bodo podatki XRISM-a v prihodnjih letih odprli številne nove raziskovalne poti in omogočili boljše razumevanje razvoja supermasivnih črnih lukenj. DiKerby pa ob tem poudarja tudi osebno dimenzijo odkritja. „Ena najlepših stvari pri tem delu je spoznanje, da si prvi človek, ki je določen del vesolja videl na povsem nov način,“ je dodal.
