Selama tahun 1970-an, ahli astronomi menyedari sumber radio besar-besaran di pusat galaksi kita yang kemudian mereka menyedari adalah Lubang Hitam Supermasif (SMBH) - yang sejak itu diberi nama Sagittarius A *. Dan dalam tinjauan baru-baru ini yang dilakukan oleh Observatorium X-ray Chandra NASA, para astronom menemui bukti untuk ratusan atau bahkan ribuan lubang hitam yang terletak di kawasan yang sama dengan Bima Sakti.
Tapi, ternyata, pusat galaksi kita mempunyai lebih banyak misteri yang hanya menunggu untuk ditemui. Sebagai contoh, sekumpulan ahli astronomi baru-baru ini mengesan sejumlah "objek misteri" yang kelihatan bergerak di sekitar SMBH di Galactic Center. Menggunakan 12 tahun data yang diambil dari W.M. Balai Cerap Keck di Hawaii, para astronom menjumpai objek yang kelihatan seperti awan debu tetapi berkelakuan seperti bintang.
Penyelidikan dilakukan melalui kerjasama antara Randy Campbell di W.M. Keck Observatory, anggota Kumpulan Galactic Center di UCLA (Anna Ciurlo, Mark Morris, dan Andrea Ghez) dan Rainer Schoedel dari Instituto de Astrofisica de Andalucia (CSIC) di Granada, Sepanyol. Hasil kajian ini dibentangkan pada Mesyuarat Persatuan Astronomi Amerika ke-232 semasa sidang media bertajuk "The Milky Way & Active Galactic Nuclei".
Seperti yang dijelaskan oleh Ciurlo dalam W.M baru-baru ini. Siaran akhbar Keck:
"Objek bintang berdebu padat ini bergerak sangat pantas dan dekat dengan lubang hitam supermasif Galaxy kami. Sangat menarik untuk menyaksikan mereka bergerak dari tahun ke tahun. Bagaimana mereka sampai di sana? Dan bagaimana mereka akan menjadi? Mereka mesti mempunyai kisah menarik untuk diceritakan. "
Para penyelidik membuat penemuan mereka menggunakan pengukuran spektroskopi selama 12 tahun yang diperoleh oleh OH-Suppressing Infrared Imaging Spectrograph (OSIRIS) Keck Observatory. Objek-objek ini - yang dirancang sebagai G3, G4, dan G5 - dijumpai ketika memeriksa dinamika gas pusat galaksi kita, dan dibezakan dari pelepasan latar belakang kerana pergerakannya.
"Kami memulakan projek ini dengan berfikir bahawa jika kami melihat dengan teliti struktur gas dan debu yang rumit di dekat lubang hitam supermasif, kami mungkin mengesan beberapa perubahan halus pada bentuk dan halaju," jelas Randy Campbell. "Sangat mengejutkan apabila mengesan beberapa objek yang mempunyai pergerakan dan ciri yang sangat berbeza yang menempatkannya di kelas objek G, atau objek bintang berdebu."
Ahli astronomi pertama kali menemui objek-G yang berdekatan dengan Sagittarius A * lebih dari satu dekad yang lalu - G1 ditemui pada tahun 2004 dan G2 pada tahun 2012. Pada mulanya, kedua-duanya dianggap sebagai awan gas sehingga mereka membuat pendekatan paling dekat dengan lubang hitam supermasif dan bertahan . Biasanya, tarikan graviti SMBH akan memecah awan gas, tetapi ini tidak berlaku dengan G1 dan G2.
Kerana sumber inframerah yang baru ditemui (G3, G4, dan G5) berkongsi ciri fizikal G1 dan G2, tim menyimpulkan bahawa mereka berpotensi menjadi objek G. Apa yang membuat objek G tidak biasa adalah "bengkak" mereka, di mana mereka kelihatan terselubung dengan lapisan debu dan gas yang membuat mereka sukar dikesan. Tidak seperti bintang lain, ahli astronomi hanya melihat sampul debu yang bersinar ketika melihat objek G.
Untuk melihat objek ini dengan jelas melalui sampul debu dan gas yang tidak jelas, Campbell mengembangkan alat yang dipanggil OSIRIS-Volume Display (OsrsVol). Seperti yang dijelaskan oleh Campbell:
"OsrsVol membolehkan kami mengasingkan objek G ini dari pelepasan latar belakang dan menganalisis data spektral dalam tiga dimensi: dua dimensi spasial, dan dimensi panjang gelombang yang memberikan maklumat halaju. Setelah kami dapat membezakan objek dalam kubus data 3-D, kami kemudian dapat mengesan pergerakannya dari masa ke masa berbanding dengan lubang hitam. "
Profesor Astronomi UCLA, Mark Morris, penyelidik utama dan rakan ahli Galactic Center Orbits Initiative (GCOI) UCLA, juga terlibat dalam kajian ini. Seperti yang ditunjukkannya:
"Sekiranya itu awan gas, G1 dan G2 tidak akan dapat tetap utuh. Pandangan kami terhadap objek-G adalah bahawa mereka adalah bintang kembung - bintang yang telah menjadi begitu besar sehingga daya pasang surut yang dikeluarkan oleh lubang hitam pusat dapat menarik bahan dari atmosfer bintang mereka ketika bintang-bintang cukup dekat, tetapi mempunyai inti bintang dengan jisim yang cukup untuk tetap utuh. Persoalannya adalah, mengapa mereka begitu besar?
Setelah memeriksa objek, pasukan melihat bahawa terdapat banyak tenaga yang berasal dari mereka, lebih daripada yang diharapkan dari bintang biasa. Akibatnya, mereka berteori bahawa objek G ini adalah hasil penggabungan bintang, yang berlaku ketika dua bintang yang mengorbit satu sama lain (alias binari) saling bertabrakan. Ini disebabkan oleh pengaruh graviti jangka panjang SMBH.
Objek tunggal yang dihasilkan akan menjauh (iaitu membengkak) selama berjuta-juta tahun sebelum akhirnya menetap dan muncul seperti bintang berukuran normal. Objek gabungan yang terhasil dari penggabungan ganas ini dapat menjelaskan dari mana kelebihan tenaga berasal dan mengapa mereka berkelakuan seperti bintang. Seperti yang dijelaskan oleh Andrea Ghez, pengasas dan pengarah GCOI:
“Inilah yang paling menarik bagi saya. Sekiranya objek ini memang sistem bintang binari yang telah digabungkan untuk bergabung melalui interaksi mereka dengan lubang hitam supermasif pusat, ini mungkin memberi kita gambaran mengenai proses yang mungkin bertanggungjawab untuk penggabungan lubang hitam massa bintang yang baru ditemui yang telah dikesan melalui gelombang graviti. "
Ke depan, pasukan merancang untuk terus mengikuti ukuran dan bentuk orbit objek-G dengan harapan dapat menentukan bagaimana mereka terbentuk. Mereka akan sangat memperhatikan ketika objek bintang ini membuat pendekatan mereka yang paling dekat dengan Sagittarius A *, kerana ini akan memungkinkan mereka untuk memperhatikan tingkah laku mereka dan melihat apakah mereka tetap utuh (seperti yang dilakukan G1 dan G2).
Ini akan memakan masa beberapa dekad, dengan G3 membuat hantaran terdekat dalam 20 tahun dan G4 dan G5 memerlukan beberapa dekad lebih lama. Sementara itu, tim berharap dapat mempelajari lebih lanjut mengenai objek seperti bintang "bengkak" ini dengan mengikuti evolusi dinamis mereka menggunakan instrumen OSIRIS Keck. Seperti yang dinyatakan oleh Ciurlo:
"Memahami objek-G dapat banyak mengajar kita tentang persekitaran Galactic Center yang menarik dan masih misteri. Terdapat banyak perkara yang berlaku sehingga setiap proses yang dilokalkan dapat membantu menjelaskan bagaimana persekitaran eksotik yang ekstrem ini berfungsi. "
Dan pastikan untuk melihat video persembahan ini, yang berlangsung dari jam 18:30 hingga 30:20:
