Mi történik a Tejútrendszer magjában?

Alaposan meglepődtek a csillagászok a kapott anyagok elemzésén.

A G2 jelű gázködöt Stefan Gillessen, a Max Planck Űrfizikai Intézet munkatársa és kollégái fedezték fel 2011-ben. Nagyon elnyúlt pályán kering a galaktikuscentrum körül, a 2013-as megfigyelések szerint pedig már túl is jutott pályájának a központi fekete lyukhoz legközelebbi pontján, amikor mintegy 20 fényórányira – ez valamivel több mint 20 milliárd kilométer vagy körülbelül 2000 Schwarzschild-sugár – közelítette meg a monstrumot. A VLT távcsőegyüttes Sinfoni műszerével végzett új infravörös megfigyelések megerősítik a gázfelhőnek a rendkívül erős gravitációs tér következtében kialakuló árapály-erők hatására megvalósuló szétszakadását.

Bár a gázköd alakja és pályája jó egyezést mutat a modellek előrejelzéseivel, eddig még nem sikerült jelentős intenzitású nagy energiájú emissziót kimutatni a terület irányából, ami a kapcsolódó lökéshullámfront miatt várható lenne. A gázfelhő egy jóval kiterjedtebb gázáram része lehet, amely az egyik magyarázó modell szerint nagy tömegű csillagok által fújt csillagszélből állhatott össze.

Az adatok alaposabb elemzése Gillessen szerint azonban meglepetéssel szolgált. Tíz évvel ezelőtt felfedeztek egy másik gázködöt is a centrumban, a G1 jelűt, amely az új észlelések alapján kapcsolatban állhat a G2-vel, hiszen meglepően hasonló pályán keringenek a Tejútrendszer középpontja körül. A halvány, elmosódott G1 a 2004 és 2008 közötti felvételeken látható, az MPE-csoport ezek alapján meg tudta határozni a pályáját, ebből pedig kiderült, hogy már 2001-ben áthaladt a pericentrumon.

A pályák hasonlósága azt sugallja, hogy a G1 körülbelül 13 évvel jár a G2 előtt. A kutatók ezeket az információkat egy olyan modellbe illesztették, amely figyelembe veszi a pericentrum-átmenetek különböző időpontjait, és a környező gázanyaggal való kölcsönhatás miatt kicsit eltérő pályákat is megenged. Jelen kutatás vezetője, a szintén a Max Planck Űrfizikai Intézetben dolgozó Oliver Pfuhl szerint az elképzelésük az, hogy a G1 és a G2 ugyanannak a gázáramnak lehet a csomója. Ebben az esetben pedig egyszerre lehet illeszteni és figyelemre méltó pontossággal meghatározni a két pályát.

A modell azon egyszerű feltételezésen alapul, hogy a pericentrum-átmenet után a G1 lassult a nagy tömegű fekete lyukat körülvevő vékony gázburok fékező hatása következtében. Ez az erő közel kör alakú pályára állította. Csak ezt a nagyon egyszerű feltevést használva a G1 és a G2 emissziója is ugyanazon pálya mentén keresendő. Kis eltérések persze nyilván lehetnek, hiszen a modell nagyon leegyszerűsített, és valószínűleg nem vesz figyelembe lényeges fizikai körülményeket, Gillessen szerint a jó egyezés mégis azt sugallja, hogy a G1 és a G2 ugyanannak a gázáramnak a része.

Ennek a gázáramnak a valószínű forrása egy nagy tömegű csillag szele, amely mintegy száz évvel ezelőtt kerülhetett a G2 pályája apocentrumának közelébe. Egy másik, mostanában megfogalmazott lehetőség egy nagy, kiterjedt gázburokkal körülvett csillag lenne, a legújabb VLT-adatok azonban nem támasztják ezt alá. A gázáram-elképzelés talán segíthet magyarázni a fekete lyukhoz közeli gázfelhő röntgenemissziójának hiányát is, bár egyelőre nem világos, mi lehet az oka annak, hogy eddig nem sikerült detektálni ezt az emissziót.