Астрономи близькі до розгадки таємниці надмасивної чорної діри у Чумацькому Шляху

Олена Оніщук

Джерело: CNN

Учені заявляють, що виявили ознаки вітру космічного масштабу, який виходить із надмасивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху. Ймовірно, це дозволить розгадати одну з найдавніших загадок астрономії.

Головні тези:

Відкрито ознаки вітру космічного масштабу від надмасивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху.
Студія виявила конусоподібну порожнину навколо чорної діри, що свідчить про відсутність вітру.

Космічний вітер у чорній дірі дозволить розгадати її загадку

"Стрілець А*" — це гігантська чорна діра масою близько 4 мільйонів Сонць. Уже понад 50 років вона ставить наукову спільноту в глухий кут.

Закони фізики стверджують, що "Стрілець А*", як і всі чорні діри, має не тільки поглинати речовину, а й викидати її у вигляді вітру або струменів. Однак вона поводиться дивно тихо.

Незважаючи на десятиліття пошуків, вчені змогли виявити лише сліди викидів вітру, що датуються більш ніж 20 000 років тому, але не пізніші.

Це наша найближча й найбільш вивчена чорна діра. Це єдина чорна діра, навколо якої ми можемо спостерігати всі фізичні процеси, і, тим не менш, здавалося, що в неї немає вітру. Кожна чорна діра у Всесвіті поводиться однаково, але та, що знаходиться найближче до нас, відрізняється. Це було величезною проблемою, — заявив науковий співробітник і доцент Північно-Західного університету в Еванстоні Марк Горскі.

Тепер же, після п’яти років спостережень, Горскі разом зі своїми колегами, ймовірно, виявили ознаки відсутності вітру. Вчені створили надзвичайно детальне зображення області навколо чорної діри. На цьому зображенні вони виявили велику конусоподібну порожнину, позбавлену холодного газу.

У своєму дослідженні вчені висловили припущення, що ця структура могла сформуватися лише під дією вітру з гарячого газу, що виходить безпосередньо від самого об’єкта.

Вітер чорної діри діє як фен. Він дме гарячим турбулентним повітрям на холоднішу й щільнішу матерію, наприклад, на ваше мокре волосся. Вітер достатньо теплий і сильний, щоб нагріти й висушити ваше мокре волосся, а також злегка його підняти — але не настільки сильний, щоб повністю здути волосся з голови.

У виданні зазначили, що вчені й раніше спостерігали подібні викиди — як у вигляді вузьких струменів, так і у вигляді широких вітрів — із надмасивних чорних дір у центрах інших галактик. Професор астрономії Університету Меріленда в Коледж-Парку Крістофер Рейнольдс підкреслив, що ці викиди відіграють ключову роль у тому, як чорна діра передає енергію своїй галактиці та регулює її зростання.

Вчені розповіли, що за допомогою радіотелескопів Atacama Large Millimeter Array вони створили найдетальнішу на сьогодні карту холодного газу навколо "Стрільця A*". Потім вони усунули всі радіоперешкоди, що виходили від цього об’єкта. Зображення показало порожнину довжиною близько 3 світлових років з кутом розкриття 45 градусів, що веде назад до самої чорної діри.

За допомогою космічного телескопа "Чандра" дослідники підтвердили, що холодний газ у цій області формується під впливом гарячої плазми, або зарядженого електрикою газу, що надходить із центру Галактики.

Якби холодний газ знаходився перед гарячою плазмою або за нею, сильної кореляції не було б. Хоча ми й не виявили безпосередньо частинок, що рухаються у вітрі, нам вдалося визначити напрямок та енергію цього вітру.

Вчений зазначив, що існує дві основні причини, через які виявлення цього вітру зайняло понад півстоліття з моменту першого спостереження "Стрільця А*" у 1970-х роках. По-перше, лише зараз прилади стали достатньо досконалими, щоб "бачити" крізь газ і пил, розташовані між Землею та центром нашої галактики. Друга причина, за словами Горскі, полягає в тому, що "Стрілець А*" перебуває в періоді затишшя, через що вітер слабший і, отже, його набагато складніше виявити.

Наші результати, по суті, свідчать про те, що у цієї чорної діри теж є вітер, тож у цьому немає нічого дивного, і фізика чорних дір загалом працює так, як ми й очікували. Але вітер було важко виявити, бо він був дуже слабким. Ніколи раніше ми не спостерігали слабкого вітру, що виходить із чорної діри.