Космические секреты. Изображение черной дыры в центре нашей галактики раскрывает новые тайны Млечного Пути
Недавно астрономы из коллаборации Event Horizon Telescope (EHT) сфотографировали Стрелец А* — черную дыру в центре Млечного Пути. Ее изображение уже помогает ученым раскрывать загадки нашей галактики.
Изображение стало первым прямым доказательством того, что Стрелец А* — это черная дыра. Ученые подтвердили, что ее масса примерно в 4 миллиона раз больше массы Солнца, что полностью согласуется с предсказанием Эйнштейна и его Общей теории относительности.
Видео дня
Фото: National Science Foundation (NSF) / Facebook
В совокупности со многими другими исследованиями, работа астрономов из EHT позволяет нам в подробностях изучить наш галактический центр, отмечает в своей колонке журналист Nature Давиде Кастельвекки.
Само изображение с технической точки зения также сложно назвать фотографией — это результат кропотливой работы, которая проводилась не одно десятилетие. Ученым потребовалось 25 лет, чтобы разработать и усовершенствовать методы, позволившие телескопам по всему миру действовать как один гигантский телескоп. Для изображения Стрельца А* было собрано шесть терабайт данных.
Ученые удостоверились в своих догадках — черная дыра в центре Млечного Пути вращается, и сейчас мы «смотрим» на ее переднюю часть. Стрелец А* относительно неспешно втягивает в себя окружающий материал, из-за чего является необычайно тусклым объектом по сравнению с другими черными дырами, которые находятся в центре своих галактик. Наблюдения ученых показывают, что период активности Стрельца А* прошел всего несколько миллионов лет назад — не очень большой срок по космическим меркам.
Между тем, последние данные поднимают новые вопросы о некоторых из крупнейших структур, наблюдаемых во Млечном Пути и вокруг него.
На изображении мы можем увидеть не самую черную дыру, а аккреционный диск — кольцо из пыли, газа и плазмы, окружающее черную дыру и излучающее радиоизлучение, которое и улавливали телескопы на Земле. Сам же объект лежит за горизонтом событий — условной границей, которая является точкой невозврата для всего, что ее пересекает. Анализ данных EHT подтвердил многие гипотезы и модели, которыми ученые ранее описывали процесс создания этого светящегося кольца.
Утолщенная форма аккреционного диска, который похож скорее на пончик, чем на плоский блин, также не стала неожиданностью для ученых. Однако исследователи увидели, что этот пончик повернут к нам «лицом» — это означает, что ось вращения черной дыры наклонена под углом менее 50° к нашей прямой видимости с Земли.
Стрелец A*, вероятно, образовался в результате слияния двух черных дыр, когда пара галактик объединилась в Млечный Путь. Изначально вращение образовавшейся черной дыры могло быть абсолютно любым. Однако по мере своего роста, импульск попадающей в нее материи должен выравнивать ее вращение с вращением галактики. Поскольку Млечный Путь не сливался с другими галактиками по крайнем мере на протяжении последнего миллиарда лет, все три вращения [черной дыры, галактики и спиральных рукавов Галактики] уже должны были выровняться.
Пока что ученые не могут с точностью сказать, в каком направлении вращается аккреционный диск и сама черная дыра в центре нашей галактики. Однако уже в ближайшие годы у них будет достаточно информации, чтобы решить эту загадку.
Кроме самой черной дыры, астрономы также показали на карте расположение нескольких других крупных структур нашей галактики — так называемых газовых «мини-спиралей». Именно они могли питать Стрелец А*, когда черная дыра была особенно активна.
К примеру, в 2010 году астрономы показали две огромные газовые спирали, которые простираются над и под центральной областью Галактики. Сейчас их называют пузырями Ферми. В 2020 году исследователи обнаружили еще несколько похожих структур в той же области.
Ученые пока не могут точно объяснить, откуда появились пузыри Ферми. В теории это может быть последствием всплеска активности звездообразования, который затем приводит к большому количеству сверхновых. Еще один подозреваемый — период (или периоды) особо интенсивного поглощения Стрельцом А* окружающей материи.
К решению этой загадки мы приблизимся в середине 2030-х годов, когда Европейское космическое агентство запустит космический рентгеновский телескоп Афина. Эта обсерватория сможет картировать движение газа в пузырях Ферми и выяснить, является ли Стрелец А* причиной их возникновения.
Читайте также:
- Ведут в другие Вселенные, врезаются друг во друга и ломают физику. 14 самых интересных исследований о черных дырах в 2021
- У времени нет начала, а наш мир обладает сознанием. 10 потрясающих теорий о Вселенной
Подписаться на ежедневную email-рассылку материалов раздела Техно Рассылка о том как технологии изменяют мир подписаться Каждый понедельник
Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.