No, čak i u svom navodnom stanju mirovanja, Sagittarius A je sklon povremenom 'podrigivanju' ili puknuću – a sada, pomoću JWST-a, astronomi su ga zabilježili kako radi nešto što nikada prije nismo vidjeli.

Dana 6. aprila 2024., crna rupa ispustila je bljesak promatran u srednjim infracrvenim valnim dužinama, nakon čega je uslijedio analogni radio bljesak.

Iako Sagittarius A izbacuje povremeni bljesak, ovo je prvi put da je uhvaćen u srednjem infracrvenom zračenju – jedan od dijelova koji nedostaju u slagalici ponašanja crne rupe, prema timu predvođenom astronomom Sebastianom von Fellenbergom iz Max Planck institut za radioastronomiju u Njemačkoj.

"Sgr A baklja se razvija i mijenja brzo, u roku od nekoliko sati, a ne mogu se sve te promjene vidjeti na svakoj valnoj dužini", kaže astrofizičar Joseph Michail iz Smithsonian Astrophysical Observatorija.

"Više od 20 godina znamo šta se događa u radijskom i bliskom infracrvenom (NIR) rasponu, ali veza između njih nikada nije bila 100 posto jasna. Ovo novo opažanje u srednjem infracrvenom području popunjava tu prazninu."


Supermasivne crne rupe ključna su komponenta uređenja svemira kakvog poznajemo, jezgre oko kojih se galaksije grupiraju i okreću. Njihova masa varira od miliona do milijardi puta veće od mase Sunca i pokazuju niz razina aktivnosti, od halapljivo divljačkih dok golemom brzinom gutaju materiju, do mirnih i mirnih.


Sgr A, u srcu Mliječne staze i ima 4,3 miliona solarnih masa, najbliža je supermasivna crna rupa kojoj imamo pristup. Također je na mirnom kraju ljestvice aktivnosti, što znači da imamo mjesto u prvom redu za ponašanje crnih rupa malih razmjera koje bi bilo preslabo da bismo vidjeli da se događa u drugoj galaksiji.

Astronomi su desetljećima pomno promatrali galaktičko središte u nizu valnih duljina kako bi zabilježili njegove čudne treptaje i podrigivanja kako bi saznali više o aktivnostima i dinamici gravitacijski najekstremnijeg okruženja u galaksiji Mliječni put.

Prisutnost Sgr A stvara divlje, turbulentno područje svemira, s ogromnim torusom prašine koji se kovitla oko supermasivne crne rupe. Astronomi ne znaju šta uzrokuje baklje u regiji, ali simulacije sugeriraju da je to interakcija između linija magnetskog polja u disku materijala koji najbliže kruži oko crne rupe.


Kada se dvije linije polja dovoljno približe jedna drugoj, simulacije sugeriraju, one se mogu spojiti na način koji oslobađa ogromnu količinu energije koju možemo vidjeti kao sinkrotronsku emisiju – zračenje koje emitiraju elektroni ubrzavajući duž linija magnetskog polja.

Ali nismo mogli biti sigurni, jer nismo imali srednje infracrveno promatranje jedne od ovih baklji.

"Budući da se srednji infracrveni dio nalazi između submilimetarskog [dalekog infracrvenog do mikrovalnog] i bliskog infracrvenog, tajne su bile zaključane o ulozi elektrona, koji se moraju ohladiti kako bi oslobodili energiju za pokretanje baklji", objašnjava Michail.

"Naša nova opažanja su u skladu s postojećim modelima i simulacijama, dajući nam još jedan snažan dokaz koji podupire teoriju o tome što stoji iza baklji."



Opažanja su prikupljena korištenjem JWST-ovog srednjeg infracrvenog instrumenta (MIRI); Submillimeter Array kojim zajednički upravljaju Smithsonian Astrophysical Observatory i Academia Sinica; NASA-in rendgenski opservatorij Chandra; i NASA-in Nuclear Spectroscopic Telescope Array, opservatorij za gama zrake koji vozi Međunarodnu svemirsku postaju.

Kad je JWST uhvatio baklju koja je trajala oko 40 minuta, okrenuli su se drugim instrumentima da vide šta su prikupili. Nije bilo detekcija u režimima X i gama-zraka – vjerovatno zato što akceleracija elektrona nije bila dovoljno visoka – ali Submilimetarski niz je uhvatio bljesak radiovalova koji je kasnio oko 10 minuta iza srednjeg infracrvenog.

Ovi su rezultati, kažu istraživači, u skladu sa sinkrotronskim zračenjem iz jedne populacije elektrona koji se hlade koji se ubrzavaju kroz magnetsku rekonekciju, magnetsku turbulenciju ili kombinaciju oba. Međutim, postoji mnogo toga što još uvijek ne znamo – što znači da ima još posla za obaviti.

"Iako naša opažanja sugeriraju da srednje infracrveno zračenje Sgr A doista proizlazi iz sinkrotronskog zračenja elektrona koji se hlade, postoji više za istražiti o magnetskom ponovnom povezivanju i turbulenciji u akrecijskom disku Sgr A", kaže von Fellenberg.

"Ovo prvo detektiranje srednjeg infracrvenog zračenja i varijabilnost viđena s Submilimetarskim nizom, ne samo da je popunila prazninu u našem razumijevanju onoga što je uzrokovalo bljesak u Sgr A, već je otvorila i novu liniju važnog istraživanja."