Crafoordova cena za dôkaz existencie supermasívnej čiernej diery

V srdci našej Galaxie drieme neuveriteľná obluda, objekt Sagittarius A, ktorý je s najväčšou pravdepodobnosťou supermasívnou čiernou dierou. Dôkaz jej existencie si odniesol tohtoročnú Crafoordovu cenu za astronómiu.

Crafoordova cena je jednou z najvýznamnejších vedeckých cien sveta. Udeľuje sa od roku 1982 za matematiku, astronómiu, vedy o Zemi a biologické vedy. Tento rok sa udeľovala za astronómiu a matematiku. Cenu za astronómiu získali Reinhard Genzel a Andrea Ghez, za doteraz najdôveryhodnejší dôkaz existencie supermasívnej čiernej diery v jadre našej Galaxie. Reinhard Genzel z  Max Planck Inštitútu pre Mimozemskú Fyziku a Andrea Ghez Kalifornskej Univerzity si každý odnášajú cenu vo výške 4 miliónov švédskych korún.

Za čo bola Crafoordova cena udelená

Predpokladajme, že v jadre našej Galaxie skutočne je supermasívna čierna diera. Tá na svoje okolie pôsobí gravitačnou silou, ktorou môže zachytiť hviezdy vo svojom okolí, ktoré potom okolo nej obiehajú. Ak sa tak skutočne deje, tak sa nám bude zdať, že obiehajú takpovediac okolo ničoho. Z trajektórií a rýchlosti hviezd obiehajúcich čiernu dieru je možné za pomoci Keplerových zákonov určiť jej hmotnosť a upresniť jej možné rozmery. 

Tímy z Max Planck Inštitútu a Kalifornskej Univerzity skúmali túto hypotézu. Nemecký tím využíval pozorovania z Európskeho južného obsetrvatória, americký z Keckových  teleskopov na Havaji. Pozorovania, ktoré začali v roku 1992 sa zamerali na okolie objektu Sagittarius A. Ide o silný rádiový zdroj v jadre našej Galaxie objavený v roku 1974. V roku 2002, desať rokov po začatí meraní bol zverejnený objav prvej hviezdy objehajúcej jadro našej Galaxie. Hviezda nesúca pomenovanie S2 obehne jadro Galaxie za 15 rokov. V nasledujúcich 10 rokoch bolo identifikovaných 28 takýchto hviezd.

Z týchto pozorovaní nemecký tím určil hmotnosť objektu v strede našej Galaxie na 4.31 ± 0.38 miliónov slnečných hmotností, americký tím zas na 4.1 ± 0.6 miliónov slnečných hmotností. Pre porovnanie, najmasívnejšie hviezdy v našej Galaxii, ako napríklad Eta Carinae majú hmotnosť 150 násobku hmotnosti nášho Slnka. Objekt v srdci našej Galaxie je 27 tisíc krát ťažší. 

Z trajektórii najbližších hviezd je možné odhadnúť rozmer objektu okolo ktorého obiehajú. Hviezda S2 sa v najbližšom mieste svojho obehu priblíži k centrálnemu objektu na vzdialenosť 17 svetelných hodín. Obiehaný objekt tak musí byť signifikantne menší než 17 svetelných hodín. Z najnovších meraní sa dá odhadnúť, že je výrazne menší než 6.25 svetelných hodín. Ak poznáme horný limit veľkosť objektu a jeho hmotnosť, môžme určiť spodný limit pre jeho hustotu. Tá je určite väčšia než 6.6 gramu na meter kubický.

Supermasívna čierna diera je jediným známym kandidátom, ktorý by mohol mať tak vysokú hmotnosťou a takú vysokú hustotu. 

Zdroj: www.crafoordprize.se