Чорна діра в центрі Чумацького Шляху "запалала" з безпрецедентною силою

Чорна діра в центрі Чумацького Шляху "запалала" з безпрецедентною силою
Фото з відкритих джерел

Space Room

Блог про космос

Оригінал на сторінці Space Room у Facebook

Спостерігаючи за околицями найближчої до Землі надмасивної чорної діри — Стрільця А*, астрономи зафіксували світіння, яке вдвічі перевершує будь-яке помічене у неї раніше. Найпевніше, це результат того, що вона поглинула велику кількість матерії — або зірку S0-2, яка зблизилася з нею у 2018 році, або газову хмару G2, яка наближалася до неї у 2014 році. Спостереження за близькою великою чорною дірою можуть попередити про потужні спалахи поруч з нею. Подібні події відбувалися два мільйони років тому, коли околиці цієї чорної діри світилися на земному небі нарівні з повним Місяцем.

Новини за темою

Стрілець А* — назва великого джерела випромінювання з центру Чумацького Шляху, яке астрономи помітили спочатку в радіодіапазоні й тільки потім — і в інфрачервоній частині спектра. Його маса дорівнює чотирьом мільйонам сонячних. З фізичного погляду, можливим є тільки один вид компактних об'єктів (одиночних космічних об'єктів, які не є газопиловими хмарами) такої маси — надмасивні чорні діри. Відтоді ту саму назву астрономи використовують не тільки щодо джерела випромінювання, але й до однойменної чорної діри в його центрі. Її віднесено до класу надмасивних чорних дір (НМЧД) і розташована вона приблизно в 26 тисяч світлових років від Землі. Це найближчий до нашої планеті об'єкт такого роду.

Фото з відкритих джерел

У 2011 році астрономи з'ясували, що всього два мільйони років тому з регіону, де перебуває Стрілець А*, йшло дуже інтенсивне випромінювання в різних діапазонах, зокрема й видимий. За астрономічними мірками це не дуже давно, адже за цей час процеси, що протікають у НМЧД, не можуть радикально змінитися. Вочевидь, об'єкт поглинув величезну кількість матерії у стислі терміни. При подібному процесі (вчені називають його акрецією) навколо НМЧД утворюється диск із матерії, що швидко обертається, частина якої "вистрілює" вгору і вниз від диска (релятивістські струмені).

Новини за темою

Матерія в диску і струменях розжарюється до тисяч градусів — випромінювання від них і викликає потужний сплеск світності. Близько двох мільйонів років тому така подія була доволі яскравою, щоб околі цієї чорної діри були помітні навіть на Землі, причому з яскравістю, близькою до повного Місяця. Це світіння можна було спостерігати навіть неозброєним оком протягом сотень тисяч років.

Надмасивні чорні діри, як правило, важко спостерігати у видимому діапазоні, оскільки галактичне ядро приховано хмарами пилу і газу. Однак інфрачервоне випромінювання краще проникає через газопилове середовище, тому для розуміння ситуації в околицях чорної діри астрономи проводять спостереження за допомогою інфрачервоних телескопів.

Автори нової роботи виявили, що у 2019 році сила інфрачервоного випромінювання з околиць Стрільця А* раптово зросла вдвічі, до шести міліянських (1 янський дорівнює 10−26 Вт/(м2·Гц), одиниця вимірювання спектральної щільності потоку випромінювання). Несподівано виявилося, що жодна модель поведінки спокійної чорної діри, якою, як вважалося, є Стрілець А*, не може передбачити таку поведінку. Це означає, що використовувані моделі не до кінця правильні, і фактично СМЧД в центрі нашої галактики може швидко нарощувати яскравість у непередбачуваний спосіб.

Новини за темою

Вчені припускають, що причиною різкого зростання світності може бути те, що чорна діра поглинає навколишню матерію в прискореному режимі. Однак залишається не цілком ясним, що за об'єкт вона могла поглинути. У 2019 році астрономи не спостерігали нічого, що сильно зближувалося зі Стрільцем А*. Такі події були у 2018 році, коли близько до неї проходила зірка S02, й у 2014 році, коли Стрілець А* зближувався з газовою хмарою G2, в якій, на думку деяких астрономів, могла ховатися планета. Але в жодному з цих років таких сплесків світності не спостерігалося.

Дослідники припускають, що подія може пояснюватися трохи уповільненою реакцією на зближення із зіркою торік або ще більш уповільненою реакцією на газову хмару G2. Однак поки що ніхто не запропонував конкретних теоретичних механізмів, які пояснювали би настільки сповільнену (на термін до п'яти років) реакцію на зближення з іншими об'єктами.

Механізм живлення чорної діри при зближенні з газовими хмарами або іншими зірками теоретично є доволі прямолінійним. Гравітація надмасивної чорної діри "відриває" від хмари газ і пил, зірка може втратити частину своїх планет або астероїдів. У разі особливо серйозного зближення вона може втратити навіть частину своєї атмосфери, що потрапляє в акреційний диск чорної діри.

Зірка S02 обертається навколо Стрільця А* за витягнутою орбітою з періодом трохи більш ніж 16 тисяч років. У найближчій до НМЧД частині орбіти, яку вона проходила торік, відстань між нею і дірою скорочувалася до 18 млрд км, що трохи менше дистанції, яка розділяє Сонце і земний зонд "Вояджер-2". Матерія, яку гравітація Стрільця А* відтягнула від зірки, в теорії може подолати цю відстань за досить короткий час, однак вона не рухається прямолінійно і досягає акреційного диска досить складною траєкторією. Водночас наразі точно невідомо, скільки часу може зайняти міграція матерії від зірки S02 до акреційного диску НМЧД. Це робить спостереження нової роботи особливо цінними: вони дозволять точніше встановити деталі процесу поглинання матерії найближчою до нас надмасивною чорною дірою.

відео по темі

Новини за темою

Новини за темою

Новини партнерів

Loading...

Віджет партнерів

d="M296.296,512H200.36V256h-64v-88.225l64-0.029l-0.104-51.976C200.256,43.794,219.773,0,304.556,0h70.588v88.242h-44.115 c-33.016,0-34.604,12.328-34.604,35.342l-0.131,44.162h79.346l-9.354,88.225L296.36,256L296.296,512z"/>