W centrum Drogi Mlecznej (jakieś 27 tys. lat świetlnych stąd) znajduje się olbrzymia czarna dziura, wokół której krąży wiele gwiazd i obłoki materii międzygwiezdnej. Jest to obszar w miarę spokojny - nie ma dramatycznego pochłaniania kolejnych ofiar, nie zaobserwowano też zbyt intensywnych procesów formowania się nowych gwiazd. Ale jakiś czas temu (w skali astronomicznej - całkiem niedawno) w centrum naszej Galaktyki zaszły bardzo dramatyczne rzeczy i naukowcy nie wiedzą, co to było.
Prof. Kelly Holley-Bockelmann z Vanderbilt University i prof. Tamara Bogdanović z Georgia Institute of Technology poskładały najnowsze obserwacje i doszły do wniosku, że wyjaśnieniem może być zderzenie czarnych dziur. Droga Mleczna ma galaktyki satelitarne (Obłoki Magellana), być może - jak na łamach dzisiejszego wydania Monthly Notices of the Royal Astronomical Society twierdzą obie badaczki - była jeszcze jedna galaktyka w pobliżu, ale jej czarna dziura zderzyła się z naszą czarną dziurą i została pochłonięta.
Czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej jest tylko dziewięć razy większa od Słońca , ale jej masa to cztery miliony Słońc! Taka masa wytwarza w centrum Galaktyki olbrzymie pływy grawitacyjne, które od miliardów lat porządkują materię w całej okolicy.
A tymczasem w okolicy jest podejrzanie dużo bardzo młodych, jasnych gwiazd . Musiały się uformować z bardzo gęstych obłoków gazu i pyłu zaledwie kilka milionów lat temu.
Co więcej, astronomowie nie mogą się doliczyć na tym obszarze gwiazd odpowiednio starych . Modele teoretyczne przewidują, że liczba najstarszych gwiazd powinna być tam znacznie większa.
Dodatkowym zjawiskiem, które jest bardzo podejrzane są dwie olbrzymie bańki wysoko energetycznych cząstek , które rozciągają się na kilkadziesiąt tysięcy lat świetlnych poniżej i powyżej galaktycznego centrum. Gdyby te banie świeciły światłem widzialnym, rozświetlałyby połowę nocnego nieba. Ale emitują promienie X i promieniowanie gamma, więc zostały odkryte dopiero niedawno.
Na pomysł prostego i eleganckiego wyjaśnienia wielu zgromadzonych obserwacji uczone wpadły trzy lata temu.
- Właśnie wzięłyśmy udział z Tamarą w konferencji w Aspen w Kolorado, gdzie ogłoszono kilka z najnowszych odkryć na ten temat - opowiada prof. Holley-Bockelmann. - Był styczeń 2010 i burza śnieżna spowodowała zamknięcie lotniska. Postanowiłyśmy wynająć wspólnie samochód i pojechać do Denver. Gdy jechałyśmy przez śnieżycę i rozmawiały, poukładałyśmy "poszlaki" z konferencji. Zdałyśmy sobie sprawę, że pojedyncza galaktyczna katastrofa - kolizja dwóch czarnych dziur około 10 milionów lat temu - może wyjaśnić całość najnowszego "materiału dowodowego".
Po powrocie z konferencji prof. Kelly Holley-Bockelmann kontynuowała śledztwo i zaangażowała do badań studentkę Meagan Langto, a także konsultowała się z innymi naukowcami ze swojej uczelni, a także - z Niemiec i Hiszpanii. Efektem tej pracy jest model galaktycznej kraksy.
Jaki scenariusz ujawnił się badaczkom na monitorze komputera?
Około 13 milionów lat temu mała galaktyka satelitarna zaczęła spadań na centrum Drogi Mlecznej. W trakcie śmiertelnego korkociągu trwającego parę milionów lat, większość materii małej galaktyki została z niej wydarta, a 10 milionów lat temu pozostała już tylko centralna czarna dziura i grupa najsilniej z nią związanych obiektów. Wówczas obie czarne dziury łączą się w układ podwójny. Taniec obu obiektów mógł trwać bardzo długo - kolejne miliony lat, nim ta mniejsza została pochłonięta przez większą.
W wyniku tego procesu po obu stronach naszej czarnej dziury powstały tajemnicze bańki emitujące promieniowanie (na powyższym rysunku są różowe - dziś rozciągają się na znacznie większej przestrzeni). Taniec obu supermasywnych obiektów zagęścił też materię dookoła, pozwalając na formację nowych gwiazd.
A co się stało ze starymi gwiazdami z centrum Galaktyki? Prawdopodobnie zostały wytrącone ze swoich orbit i poleciały z olbrzymimi prędkościami daleko poza centrum . Żeby sprawdzić nową teorię, astronomowie będą teraz poszukiwać około tysiąca "wystrzelonych" gwiazd w rejonach, które - jak przewiduje model - pędzą z centrum w różnych kierunkach.
- Powinny być teraz około 10 tys. lat świetlnych od swoich pierwotnych orbit - przewiduje prof. Tamara Bogdanović
Najnowsze badania sugerują, że takie wypadki mogły się zdarzać naszej Galaktyce również wcześniej - wielokrotnie. I zapewne będą kolejne.
