Астрономы выяснили причины отсутствия "фейерверка" в центре нашей галактики - «Наука и технологии»

Центр нашей галактики, галактики Млечного Пути, находится на удалении 25 тысяч световых лет от Земли. Но, несмотря на столь небольшое по космическим меркам расстояние, мы не можем увидеть происходящих там событий методом прямых наблюдений, наблюдений в диапазоне видимого света. Причиной этому являются достаточно плотные облака пыли и газа, которые блокируют свет, однако излучение других диапазонов электромагнитного спектра, включая инфракрасный свет, радио- и рентгеновское излучение, все же проходит сквозь газопылевой заслон, неся нам информацию о происходящих в центре нашей галактики событиях.

Известно, что в центре Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра Стрелец A* (Sagittarius A* или Sgr A*), масса которой превышает массу Солнца в четыре миллиона раз. Этот объект является достаточно тусклым космическим объектом, он периодически "мерцает", что служит демонстрацией неравномерного потребления материи из окружающего пространства. Такая пассивность отличает Sgr A* от сверхмассивных черных дыр в центрах других галактик, которые активно поглощают большое количество материи, ярко светятся и извергают в пространство мощные потоки заряженных частиц, джеты.

Несколько лет назад астрономы обнаружили большое движущееся облако газа, масса материи в котором в три раза превышает массу Земли, которое должно было пройти в непосредственной близости от черной дыры Sgr A* и "скормить" ей большую часть материи, что привело бы к возникновению "фейерверка" в центре нашей галактики. Отголоски столкновения облака G2 с черной дырой должны были достигнуть Земли в течение 2015 года в виде всплесков различного вида излучений, в которых заключена информация о тонкостях процессов "питания" черных дыр. Однако это событие, с нетерпением ожидаемое астрономами, так и не случилось, а вероятной причиной ученые считают большую плотность облака G2, которое не "развалилось" под влиянием гравитации черной дыры.

Тем не менее, отсутствие "ярких" событий в центре галактики так же заключает в себе массу полезной научной информации, которую собрали и проанализировали астрономы из Центра астрофизики Гарварда-Смитсона (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA), возглавляемые Майклом МакКуртом (Michael McCourt). Они высчитали, что уровень свечения черной дыры Sgr A* соответствует потреблению ею материи в количестве нескольких масс Земли ежегодно. И в течении 2015 года черная дыра изменяла свою яркость незначительно, что соответствует неравномерности распределения материи в окружающем ее пространстве.

Кроме этих исследований, ученые из CfA произвели анализ изменения траектории движения облака G2 и меньшего облака G1, которые произошли под влиянием гравитации черной дыры и нескольких других факторов. Расчеты математических моделей показали, что причиной, не позволившей облакам G2 и G1 попасть в ловушку черной дыры, стали столкновения этих облаков с огромным, но более разреженным облаком газа, окружающим черную дыру. Этот огромный "тор" из молекулярного газа находится на удалении 4 световых лет от черной дыры Sgr A* и именно он является основным источником ее "продуктов питания", а не газ, приносимый в эту область космоса ветром от находящихся неподалеку звезд.

Наличие облака молекулярного газа, сыгравшего роль "подушки безопасности" для облаков G2 и G1, является ключевым моментом для понимания учеными процессов, происходящих в непосредственной близости от черной дыры. А соответствующие этим процессам математические модели будут проверены в течение следующего десятилетия по будущим изменениям траектории движения облаков G2, G1, и по распределению яркости свечения квазара, ореола из кипящей материи, находящейся рядом с границами черной дыры.