Черная дыра обедает звездами

Ученым уже давно не дает покоя происхождение двух гигантских пузырей рентгеновского излучения, расположенных симметрично вокруг Млечного Пути и обнаруженных астрономами в ноябре прошлого года. Недавно группа исследователей предложила объяснение, связывающее эти объекты со сверхмассивной черной дырой в центре нашей Галактики — Стрельцом-А.

Фото: Фото: AP

Пузыри, заполненные рентгеновским излучением, диаметр которых составляет около 25 тысяч световых лет, были зарегистрированы при помощи телескопа "Ферми". Оказалось, что они симметрично расположены сверху и снизу галактического диска, соприкасаясь с ним в центральной точке.

Такое расположение навело астрофизиков на мысль, что своим образованием они обязаны сверхмассивной черной дыре, которая гипотетически находится в центре нашей Галактики. В 1960 году Дж. Оорт и Г. Рогур установили, что менее чем в 0,03 градусах от центра Млечного Пути расположен компактный радиоисточник, излучающий также в инфракрасном, рентгеновском и прочих диапазонах.

Однако вплоть до конца 60-х годов подробных исследований галактического ядра провести не удавалось, так как оно было скрыто от наблюдателей плотными облаками космической пыли, полностью поглощающими видимое излучение.

К началу 1970-х годов, когда появилась возможность исследовать динамические характеристики наблюдаемых объектов, используя приборы, работающие в инфракрасном диапазоне, астрофизики выяснили, что Стрелец-А (такое имя было присвоено объекту, так как он был близок к созвездию Стрельца) имеет сложную пространственную структуру, состоящую из двух диффузных облаков, находящихся на расстоянии 1 градуса друг от друга. При этом восточное облако (Стрелец A) излучает радиоволны нетермической природы, а западное (Стрелец A*) — горячий ионизированный газ.

Читайте также: Земля — в зоне риска двух черных дыр

Наблюдения, проведенные позднее международной исследовательской группой Института Макса Планка, доказали, что он обладает огромной массой. Вскоре по анализу орбитальных элементов ученым удалось уточнить ее значение — оно составляло около 4,31 ± 0,06 миллионов солнечных масс, тогда как радиус объекта — не более 6,25 световых часов (или 45 астрономических единиц).

Поначалу высказывались предположения, что объект может представлять собой скопление звезд малой светимости, нейтронных звезд или черных дыр небольшой массы, но впоследствии ученые пришли к выводу, что, сконцентрировавшись в таком малом объеме, те за короткий срок неизбежно бы слились в единый сверхмассивный объект. Все данные свидетельствовали о том, что речь идет о черной дыре, окруженной облаком горячего радиоизлучающего газа, диаметр которого составлял около 1,8 парсека.

В ноябре 2004 года была обнаружена черная дыра, совершавшая движение по орбите вокруг Стрельца A* на расстоянии трех световых лет. Масса объекта составляла 1300 солнечных. Кроме того, был зафиксирован кластер из семи звезд, возможно, представлявший собой остаток более массивного звездного кластера. Исследователи сделали вывод о том, что в процессе роста сверхмассивные черные дыры поглощают "коллег" меньшего размера, а также расположенные в их окрестностях звезды.

Было выдвинуто предположение, что примерно раз в тысячу лет гравитация Стрельца А* захватывает одну из ближайших звезд. В итоге часть звездной материи падает на черную дыру, а часть выбрасывает в космическое пространство в виде протонов, разогнанных до колоссальных скоростей. Эти протоны, в свою очередь, "атакуют" частицы пыли и газа вокруг черной дыры, заставляя их излучать потоки высокоэнергетичных электронов. Последние же в процессе движения испускают фотоны в радио- и рентгеновском диапазонах.

Читайте также: Черная дыра плюется гамма-лучами

В эту теорию вполне вписывается и тот факт, что границы вышеупомянутых пузырей имеют резкие очертания. Кроме того, это объясняет и избыток в центре Галактики высокоэнергетического космического излучения. Исследователи также полагают, что "аномалии" в центре Млечного Пути могут быть итогом столкновения нашей Галактики с другой, карликовой, в центре которой находилась черная дыра массой порядка 10 000 солнечных.

Она была притянута гравитацией "нашей" черной дыры, и падение туда огромных масс вещества способствовало выбросам энергии, которые и привели к образованию "гамма-пузырей".Впрочем, возможно, по мере развития астрономических технологий мы узнаем о галактическом центре еще много нового.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"