ที่ใจกลางกาแลคซีของเราตั้งอยู่ในภูมิภาคที่มีดาวประมาณ 10 ล้านดวงบรรจุอยู่ในพื้นที่เพียง 1 พาร์เซก (3.25 ปีแสง) ที่ใจกลางของหลุมดำมวลมหาศาลนี้เรียกว่า Sagittarius A * ซึ่งมีมวลมากกว่า 4 ล้านดวง เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักดาราศาสตร์พยายามที่จะตรวจสอบภูมิภาคนี้ให้ดีขึ้นโดยหวังว่าจะเข้าใจพลังที่เหลือเชื่อในการทำงานและวิธีที่พวกมันส่งผลต่อวิวัฒนาการของกาแลคซี
สิ่งที่พวกเขาพบประกอบด้วยชุดดาวที่โคจรอย่างใกล้ชิดกับราศีธนู A * (เช่น S1 และ S2) ซึ่งถูกใช้เพื่อทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein และเมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมจาก Galactic Center Orbits Initiative ได้ตรวจพบชุดของวัตถุขนาดกะทัดรัดที่โคจรรอบ SMBH วัตถุเหล่านี้ดูเหมือนเมฆก๊าซ แต่มีลักษณะเหมือนดาวขึ้นอยู่กับว่าพวกมันอยู่ใกล้กับวงโคจรของพวกเขาไปยังราศีธนู A *
การศึกษาที่อธิบายการค้นพบของพวกเขาซึ่งเพิ่งปรากฏในวารสาร ธรรมชาติ, นำโดยดร. แอนนา Ciurlo จากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียลอสแองเจลิส (UCLA) ตามที่ระบุในการศึกษาวัตถุเหล่านี้โคจรรอบ SMBH ของกาแลคซีของเราด้วยระยะเวลาระหว่าง 100 ถึง 1,000 ปี วัตถุเหล่านี้ดูกระทัดรัด แต่ส่วนใหญ่จะขยายออกเมื่ออยู่ในจุดที่ใกล้ที่สุดในวงโคจรของพวกมันจนถึงหลุมดำ
งานของพวกเขาสร้างขึ้นจากการสังเกตการณ์ประมาณสิบห้าปีซึ่งระบุว่าวัตถุเหล่านี้มากขึ้นเรื่อย ๆ ใกล้กับใจกลางกาแลคซีของเรา วัตถุแรก (ต่อมาชื่อ G1) ถูกค้นพบในปี 2005 โดยทีมงานที่นำโดย Andrea Ghez, Lauren B. Leichtman และ Arthur E. Levine ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์ผู้อำนวยการของกลุ่ม UCLA Galactic Center และผู้เขียนร่วมในการศึกษานี้
ตามมาในปี 2012 เมื่อศาสตราจารย์ Ghez และเพื่อนร่วมงานของเธอพบวัตถุที่สอง (G2) ที่ทำใกล้กับราศีธนู A * ในปี 2014 ในขั้นต้น G1 และ G2 ถูกคิดว่าเป็นเมฆก๊าซจนกว่าพวกเขาจะเข้าใกล้ ราศีธนู A * s และไม่ถูกทำลายด้วยแรงดึงโน้มถ่วง SMBHs (ซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นตามปกติกับเมฆก๊าซเมื่อเข้าใกล้หลุมดำ) ในฐานะที่เป็น Ghez อธิบาย:
“ ในช่วงเวลาที่ใกล้เข้ามา G2 มีลายเซ็นที่แปลกจริงๆ เราเคยเห็นมาก่อน แต่มันไม่ได้ดูแปลกประหลาดจนเข้าใกล้หลุมดำและยืดออกและก๊าซส่วนใหญ่ก็ถูกแยกออก มันเปลี่ยนไปจากการเป็นวัตถุที่ไม่มีพิษภัยเมื่ออยู่ไกลจากหลุมดำไปจนถึงวัตถุที่ถูกเหยียดออกและบิดเบี้ยวเมื่อเข้าใกล้และทำให้เปลือกชั้นนอกหายไปและตอนนี้มันกลับกระชับขึ้นอีกครั้ง
ในปี 2561 ดร. Cuirlo และทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศ (ซึ่งรวมถึงศาสตราจารย์ Ghez) ใช้ข้อมูลสิบสองปีที่รวบรวมโดย W.M Keck Observatory and adaptive optics (ซึ่งศาสตราจารย์ Ghez ช่วยผู้บุกเบิก) ระบุวัตถุเหล่านี้อีกสามตัว (G3, G4 และ G5) ใกล้กับใจกลางกาแลคซี ตั้งแต่เวลานั้นมีการระบุวัตถุทั้งหมดหกรายการในภูมิภาคนี้ (G1 - G6)
ในการศึกษาล่าสุดนี้ทีมงานนำโดยดร. Cuirlo ใช้ข้อมูลอินฟราเรดระยะใกล้ 13 ปีจาก W.M สเปกโตรมิเตอร์สเปกโทรมิเตอร์อินทิกรัลของ Keck เพื่อตรวจสอบวงโคจรของวัตถุทั้งหกนี้ นักดาราศาสตร์ตื่นเต้นที่จะศึกษาวัตถุเหล่านี้เพราะพวกเขาให้โอกาสแก่นักดาราศาสตร์ในการทดสอบสัมพัทธภาพทั่วไป - สิ่งที่ศ. Ghez และเพื่อนร่วมงานของเธอทำในช่วงฤดูร้อนปี 2019
และในฐานะที่เป็นมาร์คมอร์ริสศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์และผู้เขียนร่วมของการศึกษาอธิบายว่าชะตากรรมของวัตถุเหล่านี้เป็นสิ่งที่นักดาราศาสตร์ต้องการทราบเพราะคาดว่าจะน่าตื่นเต้นมาก
“ สิ่งหนึ่งที่ทำให้ทุกคนตื่นเต้นเกี่ยวกับวัตถุ G คือสิ่งของที่ถูกดึงออกจากพวกเขาโดยกองกำลังน้ำขึ้นน้ำลงเนื่องจากพวกเขากวาดผ่านหลุมดำกลางจะต้องตกลงไปในหลุมดำอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้” เขากล่าว “ เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้นมันอาจจะสามารถสร้างการแสดงดอกไม้ไฟที่น่าประทับใจเนื่องจากวัสดุที่หลุมดำกินจะร้อนขึ้นและปล่อยรังสีจำนวนมากก่อนที่มันจะหายไปทั่วขอบฟ้าเหตุการณ์”
ในการสำรวจภูมิภาคกลางของทางช้างเผือกกลุ่มวิจัยได้รายงานการมีอยู่ของวัตถุหกชิ้น อย่างไรก็ตามพวกเขายังสังเกตเห็นว่าในขณะที่ G1 และ G2 มีวงโคจรที่คล้ายกันมากวัตถุสี่ชิ้นนั้นแตกต่างกันมาก สิ่งนี้ก่อให้เกิดคำถามว่าทั้งหกคนเป็นวัตถุประเภทเดียวกันหรือ G1 และ G2 เป็นค่าผิดปกติ
เมื่อพูดถึงเรื่องนี้ Ghez และเพื่อนร่วมงานของเธอเชื่อว่าวัตถุทั้งหกนั้นเป็นดาวคู่ที่รวมเข้าด้วยกันเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งของ SMBH กระบวนการนี้ใช้เวลานานกว่า 1 ล้านปีจึงจะเสร็จสมบูรณ์และอาจเป็นเครื่องบ่งชี้ว่าการรวมตัวของดาวคู่นั้นเป็นเรื่องธรรมดา ในฐานะที่เป็น Ghez อธิบาย:
“ หลุมดำอาจกำลังขับดาวคู่เพื่อรวม เป็นไปได้ว่าดาวหลายดวงที่เราเฝ้าดูและไม่เข้าใจอาจเป็นผลสุดท้ายของการควบรวมที่สงบในตอนนี้ เรากำลังเรียนรู้ว่ากาแลคซีและหลุมดำวิวัฒนาการอย่างไร วิธีที่ดาวคู่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและกับหลุมดำนั้นแตกต่างจากดาวดวงเดียวที่มีปฏิสัมพันธ์กับดาวดวงอื่น ๆ และหลุมดำมากนัก”
การสังเกตที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งซึ่งทีมของ Ghez รายงานเมื่อเดือนกันยายนปี 2019 เป็นความจริงที่ว่าราศีธนู A * มีความสว่างมากขึ้นในช่วง 24 ปีที่ผ่านมาซึ่งบ่งบอกว่ามันกำลังบริโภคเรื่องอื่นมากกว่า ในทำนองเดียวกันการยืดของ G2 ที่พบในปี 2014 ดูเหมือนจะดึงก๊าซออกไปจากหลุมดำที่อาจถูกใช้ไปเมื่อเร็ว ๆ นี้
นี่อาจเป็นข้อบ่งชี้ว่าการควบรวมกิจการของดาวฤกษ์ในบริเวณใกล้เคียงคือการให้อาหารราศีธนู A * การสำรวจล่าสุดยังแสดงให้เห็นว่าในขณะที่ก๊าซจากเปลือกนอกของ G2 ยืดออกไปอย่างมากฝุ่นที่อยู่ภายในนั้นไม่ได้ยืดตัวมากนัก นี่หมายความว่าบางสิ่งบางอย่างเก็บฝุ่นไว้แน่นซึ่งเป็นหลักฐานที่น่าสนใจว่าดาวฤกษ์น่าจะอยู่ภายใน G2
ดังที่ Ciurlo กล่าวว่าการค้นพบครั้งนี้เป็นไปได้ด้วยขอบคุณการสังเกตการณ์ที่ยาวนานหลายสิบปีโดยกลุ่มศูนย์กาแลคซีแห่งยูซีแอลเอ
“ชุดข้อมูลที่ไม่ซ้ำใครซึ่งกลุ่มของศาสตราจารย์ Ghez รวบรวมมานานกว่า 20 ปีเป็นสิ่งที่ทำให้เราสามารถค้นพบสิ่งนี้ได้ ตอนนี้เรามีประชากรของวัตถุ "G" ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องของการอธิบาย "กิจกรรมครั้งเดียว" เช่น G2 "
ในขณะเดียวกันทีมได้ระบุผู้สมัครอื่น ๆ อีกสองสามคนที่อาจเป็นของคลาสใหม่ของวัตถุและวิเคราะห์อย่างต่อเนื่อง ในท้ายที่สุดการวิจัยนี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นในกาแลคซีส่วนใหญ่และการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างดวงดาวและ SMBHs ในแกนกลางของพวกเขาช่วยในการขับเคลื่อนวิวัฒนาการของพวกเขาอย่างไร
“ โลกอยู่ในแถบชานเมืองเมื่อเทียบกับใจกลางกาแลคซีซึ่งอยู่ห่างออกไป 26,000 ปีแสง” เกห์ซ์กล่าว “ ศูนย์กลางกาแลคซีของเรามีความหนาแน่นของดาวสูงกว่าดาราจักรของเรา 1 พันล้านเท่า แรงดึงโน้มถ่วงนั้นแข็งแกร่งขึ้นมาก สนามแม่เหล็กนั้นรุนแรงมากขึ้น ศูนย์กลางของกาแลคซีคือสถานที่ที่เกิดดาราศาสตร์ฟิสิกส์อย่างรุนแรง - X-sports ของฟิสิกส์ดาราศาสตร์ "
