Skytten A (Sagittarius A): Mælkevejens radiokilde og Sgr A*

Sagittarius A (ofte forkortet Sgr A) er en kompleks radiokilde i Mælkevejens galaktiske centrum. Den ligger i Skytten-konstellationen, men er i det synlige lys skjult af tætte skyer af kosmisk støv i Mælkevejens spiralarme, så den studeres primært i radio-, infrarød- og røntgenbølger.

Komponenterne

Regionen omkring Sagittarius A består af flere overlappende strukturer, som ofte omtales hver for sig:

Sagittarius A East — en stor, diffuse rest fra en eksplosion (tolket som en supernova eller muligvis en mere energirig begivenhed). Den udgør den største komponent i området og interagerer med omkringliggende molekylskyer.
Sagittarius A West — en intrikat, ioniseret gasstruktur formet som en «mini-spiral», som kredser tættere om galaksens centrum. West ligger forskudt i forhold til East og synes at være opvarmet og formet af det centrale miljø.
Sagittarius A* — den kompakte, meget lysstærke radiokilde i centrum af mini-spiralen. Sgr A* er den mest interessante komponent, fordi den repræsenterer den kompakte masse i centrum af Mælkevejen.

Sagittarius A* — et supermassivt sort hul

Observationer af stjerner, der kredser meget tæt på Sgr A*, især de såkaldte S-stjerner (f.eks. S2), viser baner der kun kan forklares ved tilstedeværelsen af en kompakt masse på størrelsesordenen nogle få millioner gange Solens masse. Disse data er stærke beviser for, at Sagittarius A* er et supermassivt sort hul i centrum af vores galakse. Den bedst accepterede værdi for massen ligger i nærheden af circa 4 millioner solmasser, og afstanden til galaktiske centrum estimeres til omkring 8 kiloparsec (ca. 26.000 lysår).

Observationsmetoder og opdagelser

Radio- og millimeterobservationer afslører den kompakte kilde og dens strukturelle udstrækning; meget højopløsnings teknikker (VLBI) har målt Sgr A*'s størrelse til at være ekstremt lille i astronomiske termer.
Infrarøde og røntgen-observationer registrerer kraftige, hurtige flares fra området tæt ved Sgr A*, som skyldes forstyrrelser i plasmaprocesser eller kortvarig øget akkretionsaktivitet.
Direkte måling af stjerners baner omkring centrum har givet præcise estimater af massen og har tilladt test af tyngdelovens effekter tæt på et meget massivt objekt (inklusive relativistiske effekter som gravitationel rødforskydning).
I 2022 offentliggjorde Event Horizon Telescope (EHT) et billede af Sgr A*'s skygge i sub-millimeterbølgelængder, hvilket gav yderligere støtte til tolkningen som et supermassivt sort hul ved at vise den karakteristiske skygge dannet af ekstrem gravitation.

Det omgivende miljø

Området omkring Sagittarius A er dynamisk og komplekst: en tæt samling af stjerner (inklusive unge massive stjerner), tætte molekylskyer, ioniseret gas i mini-spiralen og en circumnuklear disk (en ring af koldere molekylær gas) bidrager til et aktivt center, hvor stjernedannelse, stjerners død og stoftilførsel til det centrale sorte hul alle finder sted. Interaktioner mellem Sagittarius A East og nærliggende skyer kan også udløse chokbølger og påvirke gasfordelingen.

Betydning

Studiet af Sagittarius A og især af Sagittarius A* er centralt for forståelsen af, hvordan supermassive sorte huller påvirker deres værtsgalakse, for fysiske processer ved ekstreme tyngdefelter og for akkretion og jet-dannelse på meget små skalaer. Da Mælkevejen er vores nærmeste laboratorium for et galaktisk center, giver Sgr A os en unik mulighed for detaljerede observationer, som ikke er mulige i fjerntliggende galakser.

Astronomer har observeret stjerner, der snurrer rundt om det supermassive sorte hul i Sagittarius A*.

Overfladebelysningen og hastighedsfeltet i den indre del af Sagittarius A West

Sagittarius A East

Dette område er omkring 25 lysår bredt. Det ligner en rest fra en supernovaeksplosion, der fandt sted for mellem 35.000 og 100.000 år siden. Det ville dog kræve 50 til 100 gange mere energi end en almindelig supernovaeksplosion at skabe en struktur af denne størrelse og energi. Sgr A East kan være resterne af en stjerne, der eksploderede, da den blev presset af tyngdekraften og nærmede sig det centrale sorte hul.

Skytten A West

Sgr A West ligner en tre-armet spiral set fra Jordens synspunkt. I virkeligheden består den af flere støv- og gasskyer, som kredser om Sagittarius A* og falder ned på den med hastigheder på op til 1.000 kilometer i sekundet. Overfladelaget af disse skyer er ioniseret. Kilden til ioniseringen er populationen af massive stjerner, som også optager den centrale parsec af galaksen. Over hundrede sådanne OB-stjerner er indtil videre blevet identificeret.

Sagittarius A*

Der er et supermassivt sort hul i midten af galaksen. Sagittarius A* (forkortet Sgr A*) er den mest sandsynlige kandidat til placeringen af dette centrale sorte hul. Very Large Telescope og Keck-teleskopet har opdaget stjerner, der kredser om Sgr A* med større hastigheder end nogen andre stjerner i galaksen. En stjerne, S2, kredser om Sgr A* med en hastighed på over 5.000 kilometer i sekundet ved sin nærmeste nærhed.

Det forventes, at en gassky vil kollidere med det sorte hul i 2014 og give yderligere oplysninger.