Астрономы обнаружили сгусток горячего газа, вращающийся с необычайной скоростью вокруг сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики. Новое исследование показало, что мощное магнитное поле, окружающее колоссальный разрыв пространства-времени, зарядило причудливый газовый шарик, разогнав его до 30% скорости света.

Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути, известная как Стрелец A*, примерно в 4 миллиона раз массивнее Солнца и простирается примерно на 40 миллионов миль (60 миллионов километров) в поперечнике. Обычно всё, что подходит слишком близко к такой массивной черной дыре, затягивается за её горизонт событий непреодолимым гравитационным притяжением. Однако недавно обнаруженный газовый сгусток, или горячая точка, движется настолько быстро, что, похоже, смог сформировать вокруг массивной космической пустоты устойчивую орбиту.

Орбита газового сгустка вокруг Стрельца A* по размеру эквивалентна орбите Меркурия вокруг Солнца. Но пылающий сгусток совершает полный оборот вокруг чёрной дыры каждые 70 минут, по сравнению с 88 днями, которые требуются Меркурию, чтобы преодолеть то же расстояние, пишут исследователи в новой статье, опубликованной онлайн 22 сентября в журнале Astronomy and Astrophysics.

«Для этого требуется умопомрачительная скорость, составляющая около 30% скорости света», — заявил ведущий автор исследования Мациек Вильгус (Maciek Wielgus), астроном из Института радиоастрономии им. Макса Планка в Германии.

Это около 201,2 миллиона миль в час (323,8 миллиона км/ч), или примерно в 3 тыс. раз быстрее, чем Земля движется вокруг Солнца.

Впервые исследователи заметили вращающееся пятно в 2017 году с помощью телескопа Atacama Large Millimeter/submmillimeter Array (ALMA) в Чили. Телескоп ALMA, состоящий из 66 антенн, является одним из восьми телескопов, входящих в сеть Event Horizon Telescope (EHT), которая в мае этого года сделала первое прямое изображение Стрельца A*.

Исследователи калибровали ALMA, чтобы сфокусироваться на Стрельце A* для проекта EHT, когда они обнаружили необычную рентгеновскую вспышку, исходящую из пространства, окружающего чёрную дыру.

Электромагнитное излучение от вспышки, которое также было видно в инфракрасном и радиодиапазоне, было сильно поляризованным или искривлённым и имело признаки синхротронного ускорения, при котором объект подвергается ускорению, перпендикулярному его скорости. Этот тип ускорения возникает, когда заряженные частицы движутся вперёд под действием сильного магнитного поля, подобно тому, как искусственные ускорители частиц перезаряжают электроны, согласно ScienceAlert.

Единственным объяснением этого типа ускорения является то, что вспышка возникла из магнитно-замкнутого диска чёрной дыры — кольца материи, окружающего чёрную дыру, которое удерживается на месте сильным магнитным полем, которое уравновешивает силы гравитации, притягивающие материю в космическую пустоту. Таким образом, исследователи пришли к выводу, что единственным возможным источником вспышки был сгусток сверхзаряженного газа, застрявший внутри этого диска.

Согласно заявлению, различные исследовательские группы обнаружили аналогичные сигналы от горячих точек, быстро вращающихся вокруг других чёрных дыр. Тем не менее, это первый случай, когда вспышка, испускаемая горячей точкой, наблюдалась в радио, а также в инфракрасном и рентгеновском диапазонах, пишут исследователи в своей статье.

Обнаружен сверхгорячий сгусток газа, вращающийся вокруг черной дыры Млечного Пути с «умопомрачительной» скоростью.
Расположение Стрельца A* в Млечном Пути — как его видно из телескопа ALMA в Чили. Изображение: ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org), EHT Collaboration

Исследователи полагают, что обнаруженные ими радиоволны могут означать, что горячая точка замедляется и теряет часть своей энергии. Потенциально это может означать, что сгусток газа в конечном итоге замедлится настолько, что гравитация чёрной дыры преодолеет окружающее её магнитное экранирование и, наконец, втянет газ в свою бесконечную пасть.

Исследователи надеются, что эта новая информация может быть использована для отслеживания дополнительных горячих точек вокруг других чёрных дыр.

«В будущем мы сможем отслеживать горячие точки на разных частотах, используя скоординированные многоволновые наблюдения, — говорится в заявлении соавтора исследования Ивана Марти-Видаля (Ivan Marti-Vidal), радиоастронома из Университета Валенсии (Испания). — Успех такой попытки станет настоящей вехой для нашего понимания физики вспышек в центре галактики.»

В то время как новое исследование улучшает наше понимание сердца чёрной дыры Млечного Пути, исследователи говорят, что ещё многое предстоит узнать о Стрельце А*.

До сих пор телескопы изо всех сил пытались сфокусироваться на сверхмассивной структуре, поскольку она часто вспыхивает, испуская электромагнитное излучение, которое мешает работе чувствительных датчиков. Но новый космический телескоп «Джеймс Уэбб», как верят учёные, сыграет ключевую роль в будущих исследованиях Стрельца A*, так как он в состоянии видеть сквозь эти помехи.

«Надеюсь, однажды мы сможем спокойно сказать, что мы «знаем», что происходит в Стрельце А*», — сказал Вилгус.

Но этот день явно ещё не наступил.

Правописание уведомления вебмастера


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев

EnglishРусскийУкраїнська
Включить уведомления Да Спасибо, не надо