Гамма-лучи из центра Млечного Пути: уникальный физический механизм открывает новые горизонты в исследовании черных дыр

Что-то вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути периодически испускает в сторону Земли выбросы высокоэнергетических гамма-лучей, и ученые могут наконец раскрывать эту тайну.

В новом нерецензируемом исследовании, опубликованном на сервере препринтов arXiv, дуэт астрофизиков из Национального автономного университета Мексики пришел к выводу, что эти всплески радиации происходят от сгустка газа, вращающегося вокруг черной дыры со скоростью почти в треть скорости света. Результаты исследования могут раскрыть загадку центральной черной дыры Млечного Пути, официально известной как Стрелец А* (Sgr A*), находящейся примерно в 26 700 световых годах от Земли, которая занимала умы астрономов в течение двух лет.

Импульсы гамма-излучения вокруг Стрельца А* были обнаружены в 2021 году, но исследователи понимали, что излучение не могло происходить изнутри самой черной дыры. Черные дыры ограничены горизонтом событий, за которым ничто, даже свет, не может избежать гравитации. Поэтому черные дыры сами по себе не излучают излучение, и гамма-лучи должны исходить из окружающей среды Стрельца А*.

Другие сверхмассивные черные дыры излучают из своего окружения мощное излучение из-за турбулентных условий, создаваемых их гравитационным воздействием на окружающий газ и пыль. Это образует аккреционный диск, который излучает свет в различных диапазонах, включая гамма-лучи. Однако этот механизм не может объяснить гамма-лучи от Стрельца А*, так как черная дыра Млечного Пути окружена малым количеством вещества и питается медленно.

С использованием данных космического гамма-телескопа Ферми, собранных с июня по декабрь 2022 года, исследователи обнаружили периодичность гамма-излучения вблизи Стрельца А*, повторяющуюся примерно каждые 76,32 минуты. Этот период совпадает с половиной времени между импульсами рентгеновского излучения, наблюдаемого также в окрестностях черной дыры. Это указывает на то, что гамма-лучи и рентгеновские лучи связаны и исходят от газового "сгустка", вращающегося вокруг Sgr A* со скоростью около трети скорости света.

Это открытие, названное исследователями "уникальным колебательным физическим механизмом", предоставляет новое понимание среды вокруг сверхмассивных черных дыр, особенно тех, которые менее активны, таких как та, что находится в центре Млечного Пути.