El Centro Galáctico es una región relativamente pequeña en el centro de nuestra Galaxia , con un radio de unos 1000 parsecs y cuyas propiedades difieren marcadamente de las de sus otras partes. Hablando en sentido figurado, el centro galáctico es un "laboratorio" cósmico , en el que todavía se están produciendo procesos de formación de estrellas y en el que se encuentra el núcleo, que una vez dio lugar a la condensación de nuestro sistema estelar.
El centro galáctico se encuentra a una distancia de 8,5 kiloparsecs de nuestro sistema solar en dirección a la constelación de Sagitario . En el plano galáctico se concentra una gran cantidad de polvo interestelar , por lo que la luz procedente del centro galáctico es atenuada en 30 magnitudes , es decir, 10 12 veces. Por lo tanto, el centro es invisible en el rango óptico , a simple vista y con la ayuda de telescopios ópticos . El centro galáctico se observa en el rango de radio , así como en los rangos de infrarrojos , rayos X y rayos gamma . La primera imagen del núcleo de la galaxia fue obtenida a fines de la década de 1940 por A. A. Kalinyak, V. I. Krasovsky y V. B. Nikonov en el rango infrarrojo del espectro [1] [2] .
Coordenadas ecuatoriales del centro galáctico ( época J2000.0 ):
La característica más grande del centro galáctico es el cúmulo de estrellas ubicado allí ( bulto estelar ) en forma de elipsoide de revolución , cuyo semieje mayor se encuentra en el plano de la Galaxia, y el semieje menor se encuentra en su eje.
Bulge (del inglés bulge - "hinchazón") es un componente esferoidal brillante interno de las galaxias espirales . Su tamaño varía desde cientos de parsecs hasta varios kiloparsecs. El bulto de la galaxia se compone principalmente de viejas estrellas que se mueven en órbitas alargadas.
La relación de los semiejes es de aproximadamente 0,4. La velocidad orbital de las estrellas a una distancia de alrededor de un kiloparsec es de unos 270 km/s, y el período de revolución es de unos 24 millones de años. En base a esto, resulta que la masa del cúmulo central es de aproximadamente 10 mil millones de masas solares . La concentración de estrellas del cúmulo aumenta bruscamente hacia el centro. La densidad estelar varía aproximadamente con R −1.8 (R es la distancia desde el centro). A una distancia de aproximadamente un kiloparsec, hay varias masas solares por parsec cúbico, en el centro, más de 300 mil masas solares por parsec cúbico (a modo de comparación, en la vecindad del Sol, la densidad estelar es de aproximadamente 0,07 masas solares por parsec). parsec cúbico).
Los brazos de gas en espiral se extienden desde el cúmulo, extendiéndose a una distancia de 3 a 4,5 mil parsecs. Los brazos giran alrededor del centro galáctico y simultáneamente retroceden hacia los lados con una velocidad radial de unos 50 km/s. La energía cinética del movimiento es 1055 erg .
Dentro del cúmulo se encontró un disco de gas con un radio de unos 700 parsecs y una masa de unos cien millones de masas solares. Dentro del disco se encuentra la región central de formación estelar.
Más cerca del centro hay un anillo de hidrógeno molecular que gira y se expande , que tiene una masa de unas cien mil masas solares y un radio de unos 150 parsecs. El anillo gira a 50 km/s y se expande a 140 km/s. El plano de rotación está inclinado con respecto al plano de la Galaxia en 10 grados.
Con toda probabilidad, los movimientos radiales en el centro galáctico se explican por una explosión que ocurrió allí hace unos 12 mil millones de años.
La distribución de gas en el anillo es desigual, formando enormes nubes de gas y polvo . La nube más grande es el complejo Sagittarius B2 , ubicado a una distancia de 120 parsecs del centro. El diámetro del complejo es de 30 parsecs y la masa es de unos 3 millones de masas solares. El complejo es la región de formación de estrellas más grande de la galaxia. En estas nubes se han encontrado todo tipo de compuestos moleculares que se encuentran en el espacio.
Incluso más cerca del centro hay una nube de polvo central con un radio de unos 15 parsecs. En esta nube se observan periódicamente destellos de radiación cuya naturaleza se desconoce, pero que indican procesos activos que allí ocurren.
Casi en el mismo centro hay una fuente compacta de radiación no térmica Sagitario A * , cuyo radio es de 0,0001 parsec (alrededor de 20,6 AU ), y la temperatura de brillo es de unos 10 millones de grados. La emisión de radio de esta fuente parece ser de naturaleza sincrotrón . A veces, se observan cambios rápidos en el flujo de radiación. En ningún otro lugar de la galaxia se han encontrado tales fuentes de radiación, pero existen fuentes similares en los núcleos de otras galaxias .
Desde el punto de vista de los modelos de evolución de galaxias, sus núcleos son los centros de su condensación y formación estelar inicial. Las estrellas más antiguas deberían estar allí. Aparentemente, en el mismo centro del núcleo de la galaxia hay un agujero negro supermasivo con una masa de (4,31 ± 0,36)⋅10 6 masas solares, lo que se demostró al estudiar las órbitas de las estrellas cercanas [3] [4] . La radiación de la fuente Sagitario A* es causada por la acumulación de gas en un agujero negro, el radio de la región de radiación (disco de acumulación, chorros) no supera las 45 AU. mi.
En 2016, astrofísicos japoneses informaron del descubrimiento de un segundo agujero negro gigante en el Centro Galáctico. Este agujero negro se encuentra a 200 años luz del centro de la Vía Láctea. Un objeto astronómico observado con una nube ocupa una región del espacio con un diámetro de 0,3 años luz, y su masa es de 100 mil masas solares. La naturaleza de este objeto aún no se ha establecido con precisión: es un agujero negro u otro objeto [5] .
En 2018, según las observaciones del laboratorio espacial de rayos X Chandra en el Centro Galáctico, se descubrieron 12 binarios de rayos X de baja masa, uno de cuyos componentes con alta probabilidad puede ser agujeros negros de masa estelar. Quizás, a una distancia de 1 parsec de un agujero negro supermasivo, que está asociado con una fuente de radio compacta Sagitario A*, puede haber entre 10 y 20 mil agujeros negros [6] [7] .
Hay tres posibles candidatos para agujeros negros de masa intermedia en el centro galáctico : HCN–0.009–0.044 , IRS13E y CO–0.40–0.22 [8] .
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