Sagittarius A (Sgr A) – Vintergatans komplexa radiokälla med Sgr A*

Utforska Sagittarius A (Sgr A) — Vintergatans komplexa radiokälla vid galaktiska centrum med Sgr A*: supernovarester, spiralstruktur och kompakt svart hål.

Sagittarius A (eller Sgr A) är en komplex radiokälla i Vintergatans galaktiska centrum. Den ligger i stjärnbilden Skytten, men döljs för optiska teleskop av stora moln av kosmiskt stoft i Vintergatans spiralarmar. För att studera området används därför framför allt radio-, infraröd- och röntgenobservationer.

Komponenter

Sagittarius A består huvudsakligen av tre överlappande strukturer:

• Sagittarius A East – en utbredd, kraftig radiokälla som tolkas som resterna efter en supernova eller ett liknande våldsamt utbrott. Den är störst av de tre komponenterna och påverkar omgivande gas.
• Sagittarius A West – ofta kallad "minispiralen", en spiralformad struktur av joniserat gas och stoft som ligger innanför East och omger den centrala kompaktkällan. West syns tydligt i radio- och infraröda bilder.
• Sagittarius A* – en mycket kompakt och ljusstark radiokälla i centrum av West, och den mest intressanta delen eftersom den är kopplad till Vintergatans supermassiva objekt i centrum.

Sagittarius A* — det supermassiva objektet

Sagittarius A* är den kompakta kärnan i Sgr A-komplexet och tolkas som Vintergatans supermassiva svart hål. Viktiga fakta:

• Avståndet till Sgr A* är ungefär 8 kiloparsek, det vill säga cirka 26 000 ljusår.
• Massan beräknas till omkring 4 miljoner gånger solens massa, baserat på banorna hos stjärnor som kretsar nära centrum (de så kallade S-stjärnorna).
• Schwarzschildradien för ett sådant objekt är mycket litet i astronomiska mått — av ordningen 12 miljoner kilometer (~0,08 AU eller ~40 ljussekunder).
• Sgr A* visar snabb variabilitet: utbrott i infrarött och röntgen kan ske på tidsskalor från minuter till timmar, vilket indikerar att den utsändande regionen är kompakt.

Observationer och tekniker

Eftersom centrum av Vintergatan är kraftigt fördunklat i synligt ljus, har astronomer använt:

• Radiointerferometri (bl.a. VLBI) för att mäta mycket små vinkelstorlekar och spåra den kompakta radiokällan.
• Infraröda observatorier och adaptiv optik för att följa stjärnornas banor nära Sgr A*, vilket gav direkta massbestämningar.
• Röntgenobservatorier (t.ex. Chandra) för att observera fluktuationer och heta gasutbrott runt det centrala objektet.
• Event Horizon Telescope (EHT) — ett globalt VLBI-nätverk som 2022 levererade den första bilden av skuggan runt Sgr A*, vilket gav direkt information om den omgivande ackretionsstrukturen.

Vetenskaplig betydelse

Studier av Sgr A* har haft stor betydelse för astrofysiken:

• Observationer av S-stjärnornas banor gav övertygande bevis för ett mycket kompakt, massivt objekt i galaxens centrum — en av de starkaste indikationerna på ett supermassivt svart hål.
• Uppföljningar av stjärnornas rörelser och röntgen-/infraröda flares används för att testa allmän relativitet i starkt gravitationsfält nära ett svart hål.
• För upptäckterna av det massiva objektet i Vintergatans centrum tilldelades Reinhard Genzel och Andrea Ghez 2020 års Nobelpris i fysik (tillsammans med Roger Penrose för teoretiska framsteg), vilket underströk Sgr A* vetenskapliga betydelse.
• Direktavbildning med EHT har gett nya insikter om ackretionsflöden och relativistiska effekter nära händelsehorisonten.

Sammanfattning

Sagittarius A är ett komplex av radiokällor i Vintergatans centrum där Sagittarius A* utgör den kompakta kärnan och det objekt som bäst förklarar de observerade dynamiska och radiativa egenskaperna. Genom kombinationen av radio-, infraröd- och röntgenobservationer har astronomer både kartlagt de omgivande strukturerna (East och West) och fått starkt stöd för förekomsten av ett supermassivt svart hål i vår galax.

Sök med bokstav