На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии

21.10.202216:02

В самом сердце нашей галактики прячется космический монстр. Сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец А* (Sagittarius A*) находится в центре Млечного Пути, отчего наблюдать ее крайне сложно. Ученым, тем не менее, это удалось – еще в 2019 году они смогли сфотографировать Стрельца А*. Отметим, что речь не идет об обычных фотографиях – на снимке мы видим «тень» черной дыры, так называемый горизонт событий. Чаще всего его описывают как точку невозврата, своего рода космическую тюрьму, вырваться из которой не способны даже кванты самого света. Гравитационная сила Стрельца А* притягивает к себе все объекты поблизости, а их остатки мы видим на снимке. Недавно команда исследователей проекта Event Horizon Telescope (EHT) опубликовала результаты наблюдений за черной дырой в нашей Галактике. Но вот что особенно интересно – объект на новом изображении сильно отличается от того, что был на предыдущих снимках.

На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии

В самом сердце Млечного Пути обитает сверхмассивная черная дыра, которая время от времени ведет себя странно

Охота на космических монстров

Самый первый снимок черной дыры в галактике Messier 87 (M87) был опубликован в 2019 году и окончательно доказал существование этих космических монстров. Команда ученых из проекта Event Horizon Telescope (EHT) cвязала 11 радиотелескопов на четырех континентах в один огромный радиоинтерферометр, колоссальные возможности которого изменили наше понимание космоса и небесных объектов. Только представьте сколько нового мы узнаем о Вселенной в ближайшие годы!

Недавно команда EHT напомнила о себе опубликовав новый снимок черной дыры в центре нашей Галактики. И это – настоящий прорыв, ведь многие астрономы полагали, что многочисленные попытки запечатлеть этот таинственный объект обречены на провал. Дело в том, что наблюдателю с Земли намного проще разглядывать центр ближайших галактик, чем годами наблюдать за объектом, частично скрытым от телескопов.

На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии

В 2019 году впервые в истории науки астрономы смогли разглядеть черную дыру в галактике М87 в обрамлении диска падающего на нее вещества

Над получением изображения работали более 300 исследователей из 80 научных центров, однако новое изображение выглядит знакомо – объект на снимке похож на изображение черной дыры в сердце галактики М87 (опубликовано в 2019 году той же коллаборацией). Тем не менее между объектами большая разница.

Так, Стрелец А* расположен на расстоянии 53 миллионов световых лет от Земли, а черная дыра из галактики М87 – на 30 миллионов световых лет больше. Полученные данные также указывают на различия между объектами, а их сравнение позволяет больше узнать о свойствах сверхмассивных черных дыр – самых загадочных и экзотических объектов на просторах Вселенной.

На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии

История наблюдений за черной дырой в галактике Messier 87

Но несмотря на то, что для наблюдателя с Земли они кажутся одинаковыми, в реальности масса M87* составляет 6 миллиардов Солнц, а масса Стрельца А* оценивается в 3,7 ± 1,5 миллиона солнечных масс. Теперь в коллекции космических снимков человечества находятся два «портрета» черных дыр из двух разных галактик.

Снимок сердца Млечного Пути

С первого взгляда новое изображение раскрывает важную информацию о центре нашей Галактики. Благодаря полученным данным ученые подтвердили факт вращения черной дыры и окружающей ее материи. Отметим, что увидеть саму черную дыру на снимке невозможно, так как она абсолютно черная. На ее существование указывает светящийся вокруг дыры газ: темная центральная область окружена яркой структурой, напоминающей кольцо.

Как рассказал журналистам астрофизик из Стэнфордского университета Роджер Блэндфорд (который не принимал участие в исследовании) «Стрелец А*, по сути, голодает, так как вокруг нее вращается не так много материи (по сравнению с черной дырой М87), из-за чего объект выглядит довольно тусклым.

На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии

Телескоп горизонта событий (англ. Event Horizon Telescope, EHT) — проект по созданию большого массива телескопов в разных уголках Земли, образующих единый интерферометр

Тем не менее материал крутится вокруг Стрельца A* так быстро, что внешний вид объекта может меняться чуть ли не каждую минуту. Чтобы получить снимок Стрельца А*, исследователям пришлось столкнуться с трудностями и потратить немало времени на создание нового изображения. Напомним, что на сбор и проверку информации о черной дыре М87 понадобилось целых два года, а объем полученных данных огромен.

Спокойная и странная черная дыра

Астрономы называют Стрельца А* необычно спокойным объектом. Как правило черные дыры чрезвычайно активны и поглощают огромное количество газа и пыли, которые мы видим на полученных снимках. Однако черная дыра в центре нашей Галактики периодически ведет себя странно, устраивая мимолетное шоу. Так, 11 апреля этого года рентгеновская обсерватория NASA «Чандра» зафиксировала мощную вспышку рентгеновского излучения, происхождение которой на сегодняшний день неизвестно.

Одной из причин может оказаться взаимодействие между материалом аккреционного диска черной дыры и магнитным полем, окружающим этот небесный объект. Под аккреционным диском ученые понимают большую массу притянутого вещества, которое разогревается до огромных температур.

На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии

Аккреционным диском является газовый диск, который образуется вокруг компактных звездных остатков

Астрономы предполагают, что магнитное поле Стрельца A* действует как барьер, не позволяющий черной дыре поглотить большое количество материала, в то время как магнитная блокировка заставляет газ и пыль скапливаться в определенных областях вокруг космического монстра.

Это накопленное напряжение, вероятно, заставляет одну из силовых линий магнитного поля Стрельца А* временно разрываться, высвобождая энергию в космическое пространство и образуя горячий пузырь плазмы. Этот «пузырь» пронизан вертикальными магнитными полями и движется вокруг черной дыры по экваториальной орбите.

На полученном снимке, вероятно, запечатлен сгусток газа, который невероятно быстро обращается вокруг черной дыры – «пузырь» совершает полный оборот всего за 70 минут. Это означает, что он движется со скоростью около 30% скорости света, – пишут авторы научной работы, ознакомиться с текстом которой можно в журнале Astronomy & Astrophysics.

На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии

Плазменный шар вокруг черной дыры моя появиться в результате рентгеновских вспышек, причины которых на данный момент неизвестны

В завершении отметим, что новые наблюдения подтверждают магнитное происхождение мощных вспышек и дают представление об истинной форме магнитного поля Стрельца A*. Ситуация должна проясниться в самом ближайшем будущем, когда команда EHT получит полное представление о природе этого удивительного объекта. Так что ждем с нетерпением)

Реклама

На новом изображении черной дыры Стрелец А* видны сгустки энергии