Supermasywna czarna dziura Sgr A* o masie około 4 miliony razy większej od masy naszego Słońca, jest przedmiotem intensywnych analiz astronomicznych od początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku. Wiadomo, że charakteryzują ją rozbłyski w różnych długościach fal, dzięki czemu naukowcy mogą ją i jej rozbłyski badać w różnych zakresach promieniowania i tym samym poznawać mechanizmy stojące za ich emisją. Jednak do tej pory obserwacje w zakresie średniej podczerwieni pozostawały poza naszym zasięgiem, przez co stanowiły istotną lukę w naszej wiedzy o aktywności otoczenia czarnej dziury.
Promieniowanie podczerwone zajmuje część widma elektromagnetycznego o długościach fal dłuższych niż światło widzialne, ale krótszych niż fale radiowe. Średnia podczerwień, znajdująca się w środku widma IR, umożliwia astronomom zajrzenie za przesłaniające chmury pyłu i obserwowanie obiektów, które często są niewidoczne w innych zakresach fal. Wykrycie zmienności Sgr A* w średniej podczerwieni stanowi znaczący kamień milowy, bowiem dostarcza nam kluczowych danych niezbędnych do udoskonalenia modeli teoretycznych i rozwiązania odwiecznych pytań dotyczących natury tych rozbłysków.
Czytaj także: Sensacyjne odkrycie w centrum Drogi Mlecznej. Naukowcy nie spodziewali się tego znaleźć
Zespół badawczy podkreśla znaczenie zarejestrowania szybko ewoluujących rozbłysków Sgr A* na wielu długościach fal, aby uzyskać kompleksową wiedzę o ich zachowaniu. Obserwacje w średniej podczerwieni, wcześniej nieobecne w tej astronomicznej układance, teraz wypełniają lukę między danymi radiowymi i bliskiej podczerwieni (NIR), oferując pełniejszy obraz zjawiska rozbłysków.
Podczas gdy dokładna przyczyna tych rozbłysków pozostaje niepewna, naukowcy polegają na modelach i symulacjach, aby zinterpretować swoje obserwacje. Przeważająca teoria sugeruje, że rozbłyski powstają w wyniku interakcji linii pola magnetycznego w turbulentnym dysku akrecyjnym Sgr A*, czyli w wirującej masie gazu i pyłu otaczającej czarną dziurę. Kiedy linie pola magnetycznego zbiegają się i łączą ponownie, uwalniają ogromną energię, przyspieszając elektrony do prędkości bliskiej prędkości światła. Te naelektryzowane elektrony emitują z kolei fotony o wysokiej energii w procesie zwanym emisją synchrotronową, co powoduje obserwowane rozbłyski.
Czytaj także: Ta gwiazda przez 10 mld lat swojego życia przeleciała z zewnątrz galaktyki. Aż do samego jej centrum
Nowe obserwacje w średniej podczerwieni dostarczają cennych wskazówek na temat roli elektronów w napędzaniu tych rozbłysków. Gdy elektrony stygną, uwalniają energię, która przyczynia się do emisji rozbłysku. Odkrycia są zgodne z istniejącymi modelami i symulacjami, co dodatkowo wzmacnia teorię tzw. rekoneksji magnetycznej jako siły napędowej rozbłysków Sgr A*.
Naukowcy podkreślają znaczenie prowadzenia badań przekrojowych na wielu długościach fali w rozwiązywaniu tajemnic supermasywnych czarnych dziur. Rozszerzając obserwacje o nowe zakresy długości fal, naukowcy mogą uzyskać pełniejszy obraz procesów dynamicznych zachodzących wewnątrz i wokół tych kosmicznych olbrzymów. Ten ostatni przełom w obserwacji Sgr A* w średniej podczerwieni nie tylko pogłębia naszą wiedzę na temat tej konkretnej czarnej dziury, ale także otwiera drogę do przyszłych badań innych supermasywnych czarnych dziur, takich jak M87*.