Sagittarius A*: Mælkevejens centrale sorte hul og radiokilde

Opdag Sagittarius A*: Mælkevejens centrale supermassive sorte hul og radiokilde — beviset fra stjernen S2, observationer og betydning for vores galaktiske kerne.

Sagittarius A* (ofte forkortet Sgr A*) er en lysstærk astronomisk radiokilde i midten af Mælkevejen. Den befinder sig i retning af stjernebillederne Skytten og Skorpionen.

Radiokilden er en del af et større astronomisk område, der er kendt som Sagittarius A. Sagittarius A* menes at være et supermassivt sort hul, ligesom dem, der findes i centrum af de fleste spiral- og elliptiske galakser. Observationer af stjernen S2 i kredsløb om Sagittarius A* blev brugt til at påvise tilstedeværelsen af Mælkevejens centrale supermassive sorte hul. Dette førte til den konklusion, at Sagittarius A* er stedet, hvor dette sorte hul befinder sig.

Placering, masse og afstand

Sagittarius A* ligger i det galaktiske centrum, cirka 26.000 lysår fra Jorden (omtrent 8 kiloparsec). Den centrale objekts masse er målt til omkring 4 millioner gange Solens masse, baseret på nøjagtige målinger af stjerners baner omkring centrum (især S2 og andre såkaldte "S-stjerner").

Observationer og beviser

Beviset for et supermassivt sort hul i centrum af Mælkevejen bygger primært på:

• Præcise banemålinger af stjerner tæt på centrum (f.eks. S2), som viser meget hurtige kredsløb under indflydelse af en kompakt, massiv kilde.
• Radiobilleder og Very Long Baseline Interferometry (VLBI), som viser en meget kompakt kilde i millimeter-bølgelængder med en udstrækning af samme størrelsesorden som den forventede begivenhedshorisont.
• Røntgen- og infrarøde observationer, som registrerer sporadiske flares og variabilitet fra området tæt ved det sorte hul.

Sagittarius A-området

Navnet "Sagittarius A" dækker flere komponenter i galaktisk centrum. Sagittarius A* er den kompakte radiokilde i midten; der findes også strukturer som Sagittarius A West (ofte kaldet "mini-spiralen") og Sagittarius A East (et muligt supernovarester). Disse strukturer består af gas, støv og stjerner, som interagerer med den centrale kilde og dens gravitation.

Emission, accretion og flares

Sagittarius A* er relativt svagt sammenlignet med aktive galaktiske kerner i andre galakser. Den har en lav udstråling i forhold til sin masse, hvilket tyder på en ineffektiv, lavt drevet akkretionsproces (ofte modelleret som en radiativt ineffektiv akkretionsstrøm). Området udviser dog uregelmæssige flares i infrarødt og røntgen, som menes at skyldes kortvarige energiløft — fx magnetiske rekonnexioner eller "hot spots" i accretionsflowet.

Relativistiske effekter og billeddannelse

Studier af S2's bane har givet mulighed for direkte test af generel relativitet i stærkt gravitationelt felt; ved S2's nærteste passage i 2018 blev den forudsagte gravitationelle rødforskydning målt. I 2017 og efterfølgende år har internationale samarbejder som Event Horizon Telescope (EHT) brugt millimeter-VLBI for at opnå billeder af de indre regioner. I 2022 offentliggjorde EHT et billede, der viser den skiveformede emission og en ringlignende struktur forventet fra lys, der kredser tæt på et sort huls skygge.

Betydning for astronomi

Sagittarius A* er et afgørende laboratorium for at forstå sorte huller, akkretionsfysik og relativitet. Observationer af stjerner og gas i det galaktiske centrum giver de mest direkte målinger af masse og gravitationelle effekter tæt på et supermassivt objekt. Arbejdet med at kortlægge Sgr A*'s omgivelser har også ført til store teknologiske fremskridt inden for optik, interferometri og højopløsningsobservationer. Nogle af de forskere, der ledede præcise målinger af stjerner omkring Mælkevejens centrum, modtog i 2020 Nobelprisen i fysik for deres opdagelser af et supermassivt kompakt objekt i galaksens centrum.

Samlet set er Sagittarius A* både en markant radiokilde og den bedst tilgængelige repræsentant for supermassive sorte huller, hvilket gør den til et nøgleobjekt i moderne astrofysik.

Søg efter bogstav