W bezpośrednim sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury zidentyfikowano nieoczekiwanie dużą liczbę młodych gwiazd, a w centrum naszej galaktyki wykryto lód wodny.
Międzynarodowy zespół kierowany przez dr Floriana Peißkera z Instytutu Astrofizyki Uniwersytetu w Kolonii szczegółowo przeanalizował młodą gromadę gwiazd w bezpośrednim sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A* (Sgr A*) w centrum naszej galaktyki i wykazał że jest znacznie młodszy, niż oczekiwano. Gromada ta, znana jako IRS13, została odkryta ponad dwadzieścia lat temu, ale dopiero teraz możliwe było szczegółowe określenie jej członków poprzez połączenie szerokiej gamy danych zebranych za pomocą różnych teleskopów na przestrzeni kilku dziesięcioleci. Gwiazdy mają po kilka 100 000 lat, a zatem są niezwykle młode jak na warunki gwiazdowe. Dla porównania, nasze Słońce ma około 5 miliardów lat. Ze względu na wysokoenergetyczne promieniowanie, a także siły pływowe galaktyki, w rzeczywistości nie powinno być możliwe, aby tak duża liczba młodych gwiazd znajdowała się w bezpośrednim sąsiedztwie supermasywnej czarnej dziury.
Badanie przeprowadzono pod tytułem „Parująca masywna osadzona gromada gwiazd IRS 13 Close to Sgr A*”. I. Detection of a Rich Population of pyłowych obiektów w gromadzie IRS13”, który ukazał się obecnie w The Astrophysical Journal.
W związku z bieżącym badaniem opublikowano także kolejny znakomity wynik. Po raz pierwszy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) został użyty do zarejestrowania widma wolnego od zakłóceń atmosferycznych z Centrum Galaktyki. Pryzmat na pokładzie teleskopu został opracowany w Instytucie Astrofizyki w grupie roboczej kierowanej przez profesora dr Andreasa Eckarta, współautora publikacji. Obecne widmo pokazuje, że w Centrum Galaktyki znajduje się lód wodny. Ten lód wodny, który często znajduje się w dyskach pyłowych wokół bardzo młodych obiektów gwiazdowych, jest kolejnym niezależnym wskaźnikiem młodego wieku niektórych gwiazd w pobliżu czarnej dziury.
Oprócz nieoczekiwanego wykrycia młodych gwiazd i lodu wodnego przez JWST, naukowcy pod kierownictwem dr Peißkera odkryli również, że IRS13 ma za sobą burzliwą historię powstawania. Wyniki badania sugerują, że IRS13 migrowała w kierunku supermasywnej czarnej dziury w wyniku tarcia z ośrodkiem międzygwiazdowym, zderzeń z innymi gromadami gwiazd lub procesów wewnętrznych. Z pewnej odległości gromada została następnie „przechwycona” przez grawitację czarnej dziury. W tym procesie na szczycie gromady mógł powstać wstrząs dziobowy z pyłu otaczającego gromadę, podobny do czubka statku na wodzie. Związany z tym wzrost gęstości pyłu stymulował dalsze powstawanie gwiazd. To wyjaśnia, dlaczego te młode gwiazdy znajdują się przede wszystkim na górze lub z przodu gromady.
„Analiza IRS13 i towarzysząca jej interpretacja gromady to pierwsza próba rozwikłania sprzed dziesięciu lat tajemnicy dotyczącej nieoczekiwanie młodych gwiazd w Centrum Galaktyki” – twierdzi dr Peißker. „Oprócz IRS13 istnieje gromada gwiazd, tak zwana gromada S, która znajduje się jeszcze bliżej czarnej dziury i również składa się z młodych gwiazd. Są one również znacznie młodsze, niż byłoby to możliwe według przyjętych teorii”. Odkrycia IRS13 dają możliwość dalszych badań w celu ustalenia powiązania pomiędzy bezpośrednim sąsiedztwem czarnej dziury a obszarami oddalonymi o kilka lat świetlnych. Dr Michal Zajaček, drugi autor badania i naukowiec z Uniwersytetu Masaryka w Brnie (Czechy), dodał: „Gromada gwiazd IRS13 wydaje się być kluczem do odkrycia pochodzenia gęstej populacji gwiazd w centrum naszej galaktyki. zebrali obszerne dowody na to, że bardzo młode gwiazdy w zasięgu supermasywnej czarnej dziury mogły powstać w gromadach gwiazd takich jak IRS 13. Po raz pierwszy udało nam się zidentyfikować populacje gwiazd w różnym wieku – gorące gwiazdy ciągu głównego oraz młode wschodzące gwiazdy – w gromadzie tak blisko centrum Drogi Mlecznej.”