Jadro Galaxie

Galaktické jadro ako sa nám javí pri pohľade zo Zeme

Poloha jadra našej Galaxie na oblohe v súhvezdí Strelec. Priamy výhľad na jadro nám zakrývajú tmavé mraky medzihviezdnej hmoty.

Röntgenová snímka zo satelitu Chandra zachytáva jadro našej Galaxie v nepravých farbách. Sagittarius A* sa nachádza v najjasnejšej časti snímky. Veľké červené oblasti v pravom hornom a ľavom dolnom rohu sú laloky horúceho plynu s teplotou niekoľko miliónov °C, ktoré sú symetricky rozložené vo vzdialenosti niekoľkých desiatok svetelných rokov po oboch stranách čiernej diery. Tieto laloky sú dôkazom jednej, alebo viacerých explózií na horizonte čiernej diery, ku ktorým došlo v priebehu posledných 10 000 rokov. Na snímke bolo nájdených vyše 2 000 ďalších röntgenových zdrojov.

Jadro Galaxie alebo jadro Mliečnej cesty alebo galaktické jadro je oblasť okolo ťažiska našej Galaxie. Všetky objekty patriace do Galaxie obiehajú okolo jej jadra. V samotnom strede jadra sa pravdepodobne nachádza supermasívna čierna diera Sagittarius A*.

Veľkosť oblasti považovanej za jadro nie je v rôznych publikáciách jednotná. V najužšom zmysle sa za jadro považuje oblasť s priemerom zhruba 5 až 10 svetelných rokov, v širšom zmysle guľová oblasť s polomerom až 500 svetelných rokov. V najširšom zmysle ide o celú stredovú vydutinu s rozmermi 2 500 krát 1600 parsekov, ktorá obsahuje asi 30 miliónov hviezd.

Hustota objektov smerom k stredu Galaxie postupne rastie. V pomerne malom priestore galaktického jadra je nakopených množstvo hviezd, hviezdokôp, medzihviezdnej hmoty, nežiarivej hmoty, rádiových, röntgenových, infračervených zdrojov a pravdepodobne obrovská čierna diera. Slnečná sústava je od jadra Galaxie vzdialená asi 26 000 – 30 000 svetelných rokov.

Poloha jadra

Galaxia (nesprávne nazývaná aj Mliečna cesta), v ktorej sa nachádza slnečná sústava, má tvar viacramennej špirály a pri pohľade zboku je v strede vydutá. Keďže slnečná sústava sa nachádza blízko roviny špirály (disku), na našu Galaxiu sa dívame takmer presne zboku. Tomu zodpovedá aj hrúbka pásu Mliečnej cesty, ktorý sa premieta na oblohu. Najhrubšia a zároveň najjasnejšia je Mliečna cesta v súhvezdí Strelec, čiže sa predpokladalo, že tam niekde musí byť jadro Galaxie. Jeho presná poloha však nebola dlho známa, pretože práve v tom smere ležia husté mračná medzihviezdnej hmoty a tie všetko svetlo prichádzajúce od jadra zoslabujú asi o 30 magnitúd. Cez tieto mračná k nám teda prejde len jedna bilióntina emitovaného svetla.

Vzhľadom na to, že galaktické súradnice sa odvodzujú od jadra Galaxie, bol teda až do roku 1959 ako nulový bod pre túto súradnicovú sústavu stanovený priesečník galaktického rovníka a ekliptiky. Keď sa však zistilo, že galaktický stred leží asi 5° pod ekliptikou, bol nulový bod premiestnený tam, na súradnice rektascenzia = 17h 42,4´, deklinácia = -28° 55´. Tým sa, samozrejme, posunula aj súradnicová sústava. Pri galaktickej šírke nijaká zmena nenastala, ale galaktická dĺžka sa zmenila a od roku 1959 sa označuje ako bII (predtým bI).

Galaktické súradnice

Súradnicový systém založený na rovine Galaxie, stredom je poloha Slnka a nulové body galaktickej dĺžky a galaktickej šírky smerujú priamo na galaktický stred. Na označenie galaktických súradníc sú použité l (galaktická dĺžka) a b (galaktická šírka).

Nulový bod galaktickej šírky a dĺžky je RA = 17h45m37s, Dec = -28°56'10" a galaktický severný pól je RA = 12h51m26s, Dec = +27°07'42" (platí pre epochu 2000).

Stred jadra

V strede jadra sa pravdepodobne nachádza supermasívna čierna diera. Táto gigantická čierna diera nachádzajúca sa v tesnej blízkosti ťažiska Galaxie dostala označenie Sagittarius A*. Hmotnosť tejto čiernej diery je až 4 milióny hmotností Slnka. Takéto supermasívne čierne diery, ktorých existencia sa predpokladá aj v jadrách iných veľkých galaxií, nevznikajú z hviezd, ale gravitačnou kontrakciou plynu v strede rodiacich sa galaxií.

Okolo ťažiska Galaxie obieha Slnko a všetky ostatné hviezdy Galaxie rýchlosťou asi 250 km/s. Samotná čierna diera Sagittarius A* obieha okolo blízkeho ťažiska rýchlosťou asi 200 km/s. Keďže čierna diera je najbližšie významné teleso pri ťažisku, možno povedať, že ostatné objekty Galaxie obiehajú okolo nej (podobne ako možno zjednodušene povedať, že planéty obiehajú okolo Slnka, hoci obiehajú okolo ťažiska ktoré nemusí ležať vždy v Slnku). Slnko teda obieha teleso, ktoré je 4 miliónkrát hmotnejšie ako ono. Pre porovnanie: Zem obieha Slnko, ktoré je od nej ťažšie 330 000-krát; Mesiac obieha Zem, ktorá je od neho len 80-krát ťažšia.

Sagittarius A* je zároveň najjasnejší rádiový zdroj v okolí stredu Galaxie. Podľa rádiointerferometrických meraní má zdroj Sagittarius A* priemer iba okolo 20 astronomických jednotiek, čo by mohlo zodpovedať priemeru akréčneho disku obklopujúceho masívnu čiernu dieru. Sagittarius A* je tiež röntgenovým a gama premenným zdrojom. Toto žiarenie vysiela plyn a prach padajúci do čiernej diery. Pozorovania Sagittaria A* s rozlíšením lepším ako 0,2 oblúkových sekúnd ukázali, že tento objekt obklopujú 4 plazmové bubliny s rozmermi asi 1 700 AU. Mohli by byť vyvrhnuté z akréčneho disku, ale rovnako môžu byť aj príznakom hmoty padajúcej do stredu.

Čiernu dieru Sagittarius A* obklopuje kopa modrých hviezd s označením IRS 16. Je vzdialená od stredu asi 0,1 svetelného roka. V blízkosti Sagittaria A* a IRS 16 sa nachádza ďalší infračervený žiarič, pravdepodobne superobria hviezda s označením IRS 7. Pozorovania teleskopov VLA zistili, že v smere od Sagittaria A* sa z IRS 7 ťahá obláčik. Vo vzdialenosti asi 10 svetelných rokov od stredu je ďalší rádiový zdroj s označením Sagittarius A West (západný). Je to disk horúceho ionizovaného plynu v ktorého strede je hviezdokopa obsahujúca asi 2,5 milióna hviezd.

Okolie jadra

Stred špirálovej galaxie NGC 2403. Podobne by sa z obrovskej vzdialenosti javilo aj jadro našej Galaxie.

Okolo jadra Galaxie sa vo vzdialenosti zhruba 20 svetelných rokov nachádza zásobník chladnejšieho plynu. Asi 30 svetelných rokov od jadra je tretí rádiový zdroj, Sagittarius A East (východný). Táto bublina horúceho plynu je pozostatkom po supernove. Vo väčšej vzdialenosti (asi 100 svetelných rokov od jadra) leží útvar nazývaný Oblúk, ktorý tvoria úzke skrútené vlákna plynu. Tieto vlákna sú dlhé až 150 svetelných rokov, ale široké iba pol svetelného roka. Jeho zakrivenie spôsobujú silné magnetické polia v blízkosti stredu. Oblúk bol objavený v roku 1984. Približne v rovnakej vzdialenosti sa nachádza Myš – hviezda s chvostom. Je to pravdepodobne neutrónová hviezda s veľkým priestorovým pohybom. O ďalších 200 svetelných rokov ďalej je Rádiový výbežok – zmagnetizovaný plyn v tvare komína. Jeho súčasťou je aj Oblúk. Vo vzdialenosti 340 svetelných rokov od stredu sa nachádza ďalšia čierna diera s výbežkom nazývaná Veľký anihilátor. 400 svetelných rokov od jadra sa nachádza obrí molekulový mrak Sagittarius B. Jeho hmotnosť je 2 miliónov hmotností Slnka a hustota 10 000 až 100 000 molekúl vodíka na kubický centimeter. Okrem molekúl vodíka v ňom astronómovia objavili veľký počet zložitých medzihviezdnych molekúl, napríklad etylalkohol. V masívnom mraku Sagittarius B sa nachádza 5 oblastí intenzívneho zrodu hviezd porovnateľných s Veľkou hmlovinou v Orióne, alebo aj väčších. Toto všetko obklopuje vo vzdialenosti asi 500 svetelných rokov Molekulárny prstenec, čo je prstenec molekulárnych mrakov. Tento prstenec sa rozpína rýchlosťou asi 150 km/s. Do pohybu sa dal po explózii asi pred miliónom rokov.

Z disku neutrálneho vodíka obklopujúceho jadro a siahajúceho asi 2600 ly od jadra vychádzajú dve priečky. Smerom k nám sa k jednej z nich pripája rameno, ktoré obieha okolo stredu Galaxie rýchlosťou 200 km/s a súčasne sa od neho vzďaľuje rýchlosťou 50 km/s. Na opačnej strane jadra sa k priečke pripája druhé rameno unikajúce rýchlosťou asi 135 km/s.

Referencie

Astronomický portál