Астрономы близки к разгадке тайны сверхмассивной черной дыры в Млечном Пути

Елена Онищук

Источник: CNN

Ученые заявляют, что обнаружили признаки ветра космического масштаба, выходящего из сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Вероятно, это позволит разгадать одну из самых древних загадок астрономии.

Главные тезисы

Обнаружены признаки ветра космического масштаба, исходящего из сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.
Ученые наблюдали конусообразную полость вокруг черной дыры, свидетельствующую о наличии ветра.

Космический ветер в черной дыре позволит разгадать ее загадку

"Стрелец А*" — это гигантская черная дыра массой около 4 миллионов Солнц. Уже более 50 лет она ставит научное сообщество в тупик.

Законы физики утверждают, что "Стрелец А*", как и все черные дыры, должен не только поглощать вещество, но и выбрасывать его в виде ветра или струй. Однако она ведет себя удивительно тихо.

Несмотря на десятилетия поисков, ученые смогли обнаружить лишь следы выбросов ветра, датируемые более 20 000 лет назад, но не более поздние.

Это наша ближайшая и наиболее изученная черная дыра. Это единственная черная дыра, вокруг которой мы можем наблюдать все физические процессы, и, тем не менее, казалось, что у нее нет ветра. Каждая черная дыра во Вселенной ведет себя одинаково, но находящаяся ближе всего к нам отличается. Это была огромная проблема, — заявил научный сотрудник и доцент Северо-Западного университета в Эванстоне Марк Горски.

Теперь же, после пяти лет наблюдений, Горски вместе со своими коллегами, вероятно, обнаружили признаки отсутствия ветра. Ученые создали очень детальное изображение области вокруг черной дыры. На этом изображении они обнаружили большую конусообразную полость, лишенную холодного газа.

В своем исследовании ученые предположили, что эта структура могла сформироваться только под действием ветра из горячего газа, исходящего непосредственно от самого объекта.

Ветер черной дыры действует как фен. Он дует горячим турбулентным воздухом на более холодную и более плотную материю, например, на ваши мокрые волосы. Ветер достаточно теплый и сильный, чтобы нагреть и высушить ваши мокрые волосы, а также слегка поднять — но не настолько сильный, чтобы полностью сдуть волосы с головы.

В издании отметили, что ученые и раньше наблюдали подобные выбросы — как в виде узких струй, так и в виде широких ветров — из сверхмассивных черных дыр в центрах других галактик. Профессор астрономии Университета Мэриленда в Колледж-Парке Кристофер Рейнольдс подчеркнул, что эти выбросы играют ключевую роль в том, как черная дыра передает энергию своей галактике и регулирует ее рост.

Ученые рассказали, что с помощью радиотелескопов Atacama Large Millimeter Array они создали самую подробную на сегодняшний день карту холодного газа вокруг "Стрельца A*". Затем они устранили все выходящие из этого объекта радиопомехи. Изображение показало полость длиной около 3 световых лет с углом раскрытия 45 градусов, что ведет назад к самой черной дыре.

С помощью космического телескопа "Чандра" исследователи подтвердили, что холодный газ в этой области формируется под воздействием горячей плазмы или заряженного электричеством газа, поступающего из центра Галактики.

Если бы холодный газ находился перед горячей плазмой или за ней, сильной корреляции не было. Хотя мы и не обнаружили непосредственно движущихся в ветре частиц, нам удалось определить направление и энергию этого ветра.

Ученый отметил, что существует две основные причины, по которым обнаружение этого ветра заняло более полувека с момента первого наблюдения "Стрельца А*" в 1970-х годах. Во-первых, только сейчас приборы стали достаточно совершенными, чтобы видеть сквозь газ и пыль, расположенные между Землей и центром нашей галактики. Вторая причина, по словам Горски, состоит в том, что "Стрелец А*" находится в периоде затишья, из-за чего ветер слабее и, следовательно, его гораздо сложнее обнаружить.

Наши результаты, по сути, свидетельствуют о том, что у этой черной дыры тоже есть ветер, так что в этом нет ничего удивительного, и физика черных дыр в целом работает так, как мы и ожидали. Но ветер было трудно обнаружить, потому что он был очень слаб. Никогда раньше мы не наблюдали слабого ветра, исходящего из черной дыры.