1 tydzień temu

Czy czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej ostatecznie nas pochłonie?

Czy naszej galaktyce grozi niebezpieczeństwo? Brzmi trochę przerażająco, jednak z naszej ziemskiej perspektywy absolutnie nie mamy się czym martwić.

czarnadziura

W centrum Drogi Mlecznej (i każdej innej galaktyki) znajduje się czarna dziura. I to nie byle jaka, a super masywna czarna dziura, wielkości ponad 4,1 miliona mas Słońca.

Gdybyśmy chcieli jej poszukać na niebie musielibyśmy spoglądać w kierunku gwiazdozbioru Strzelca. Położona jest jakieś 26000 lat świetlnych od nas. Osobliwość w centrum Drogi Mlecznej od czasu do czasu pożera gwiazdy i całe systemy gwiezdne, dodając sobie masy jak żarłoczne stworzenie.

Pytanie czy super masywna czarna dziura będzie sukcesywnie pożerać Drogę Mleczną? Jeśli nie, to dlaczego? Jeśli tak, to dlaczego?

Odkrycia czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej dokonali w 1970 roku dwaj astronomowie Bruce Balick i Robert Brown. Zauważyli intensywne źródło promieniowania radiowego w gwiazdozbiorze Strzelca, pochodzące z samego centrum galaktyki. Osobliwości nadali nazwę Sgr A *.

Odkrycie okazało się być jednym z tych, które jednocześnie odpowiedziało na pytania i postawiło przed nami kolejne.

W 2002 roku astronomowie zaobserwowali skompresowane skupiska gwiazd, krążące wokół tego tajemniczego obiektu, zupełnie jak komety wędrujące na eliptycznych ścieżkach. Jedyne obiekty z gęstością i ciężkością zdolne przyciągać gwiazdy o takiej masie to czarne dziury, a w tym przypadku miliony razy większa od naszego Słońca supermasywna czarna dziura.

Wraz z odkryciem czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej astronomowie znaleźli dowody na to, że istnieją one w sercu każdej galaktyki. Odkrycie to pozwoliło na udzielenie odpowiedzi na jedno z wielkich pytań w astronomii: czym są kwazary?

Są to intensywnie jasne obiekty, generujące tak jasne światło, że widać je miliardy lat świetlnych dalej. Wydzielają więcej energii niż reszta ich własnej galaktyki razem.

Finalnie okazuje się, że kwazary i czarne dziury to to samo. To czarne dziury w trakcie procesu aktywnego pobierania energii z „zasysanego” obiektu, gromadząc ogromne ilości materiału w dysku akrecyjnym wokół osobliwości.

The quasar SDSS J1106+1939 has the most energetic outflows ever seen, at least five times more powerful than any that have been observed to date. Credit: ESO/L. Calçada

Kwzar SDSS J1106+1939. Źródło: ESO/L. Calçada

Czy jesteśmy w niebezpieczeństwie?

W krótkim okresie – nie. Czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej znajduje się 26.000 lat świetlnych od Ziemi. Nawet gdyby osobliwość zamieniła się w kwazar i zaczęła pożerać gwiazdy, nie bylibyśmy nawet w stanie dostrzec tego z tej odległości.

Czarna dziura jest tylko koncentracją masy w bardzo małym obszarze, wokół którego orbitują inne obiekty. Gdybyśmy teraz zastąpili Słońce czarną dziurą o dokładnie takiej samej masie, nic by się nie zmieniło. Ziemia nadal krążyła by wokół niej, po dokładnie tej samej orbicie przez miliardy lat.

Tak samo z czarną dziurą w centrum Drogi Mlecznej. Nie przyciąga ona bowiem materiału jak odkurzacz, służy raczej jako grawitacyjny kołek dla grup gwiazd wędrujących na jej orbicie. Aby czarna dziura faktycznie zaczęła zasysać gwiazdę musi ona bezpośrednio wpaść na osobliwość – dostać się w horyzont zdarzeń, który jest około 17 razy większy od Słońca. Jeśli gwiazda zbliży się do dziury będzie powoli wysysana z niej energia, ale to nie zdarza się zbyt często.

Gwiazdy jednak oddziałują na siebie za pośrednictwem własnej grawitacji, wpływając na swoje orbity. Szczęśliwie poruszający się po swojej orbicie przez miliardy lat obiekt mógłby zostać przekierowany na kurs kolizyjny z czarną dziurą.

W krótkim okresie supermasywne czarne dziury są całkowicie nieszkodliwe. Zwłaszcza tu na galaktycznych obrzeżach. Ale istnieje kilka sytuacji, które mogą powodować problemy w dłuższej perspektywie czasu.

Andromeda i Droga Mleczna złączą się szybciej niż sądziliśmy

Milkdromeda za 4 miliardów lat.

Najbliższa okazja do zachwiania porządku, to zderzenie Drogi Mlecznej z Andromedą, naszą sąsiednią galaktyką, które nastąpi w ciągu około 4 miliardów lat. W efekcie powstanie jedna galaktyka – Milkdromeda. Nagle dwa obłoki gwiazd zaczną oddziaływać na siebie powodując destabilizację. Gwiazdy, które były do tej pory na bezpiecznym kursie zostaną skierowane prosto do paszczy już nie jednej a dwóch czarnych dziur. Czarna dziura Andromedy może być 100 milionów razy większa od naszej!

W ciągu najbliższych miliardów, bilionów i kwadrylionów lat coraz więcej galaktyk zderzy się z Milkdromedą, przynosząc nowe czarne dziury i więcej chaosu. Oczywiście Słońce umrze za około 5 miliardów lat, więc nie będzie to już nasz problem. Po zderzeniu niektóre gwiazdy zostaną wyrzucone na zewnątrz Milkdromedy, a niektóre skierowane wprost do czarnej dziury.

Jednak z naszego ziemskiego punktu widzenia czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej jest całkowicie bezpieczna. W trakcie życia Słońca nie będzie wchodzić z nami w jakiekolwiek interakcję. W skali eonów może to być zupełnie inna historia. Prawdopodobnie nie będzie nas jednak w pobliżu aby obserwować przebieg wydarzeń.