Космічні секрети. Зображення чорної діри в центрі нашої галактики розкриває нові таємниці Чумацького Шляху

30 травня, 20:03
Ексклюзив НВ
Робота астрономів з EHT разом із багатьма сучасними та майбутніми дослідженнями дозволяє вченим докладно вивчити центр Чумацького Шляху (Фото:Chandra)

Робота астрономів з EHT разом із багатьма сучасними та майбутніми дослідженнями дозволяє вченим докладно вивчити центр Чумацького Шляху (Фото:Chandra)

Нещодавно астрономи з колаборації Event Horizon Telescope (EHT) сфотографували Стрілець А* — чорну діру в центрі Чумацького Шляху. Її зображення вже допомагає вченим розкривати загадки нашої галактики.

Зображення стало першим прямим доказом того, що Стрілець А* — це чорна діра. Вчені підтвердили, що її маса приблизно в 4 мільйони разів більша за масу Сонця, що повністю узгоджується з передбаченням Ейнштейна та його Загальної теорії відносності.

Відео дня

National Science Foundation (NSF) / Facebook

Фото: National Science Foundation (NSF) / Facebook

У сукупності з багатьма іншими дослідженнями робота астрономів з EHT дозволяє нам докладно вивчити наш галактичний центр, зазначає у своїй колонці журналіст Nature Давіде Кастельвеккі.

Саме зображення з технічного погляду також складно назвати фотографією — це результат копіткої роботи, яка проводилася не одне десятиліття. Вченим знадобилося 25 років, щоб розробити та вдосконалити методи, що дали можливість телескопам у всьому світі діяти як один гігантський телескоп. Для зображення Стрільця А* було зібрано шість терабайт даних.

Вчені переконалися у своїх здогадах — чорна діра в центрі Чумацького Шляху обертається, і зараз ми дивимося на її передню частину. Стрілець А* відносно неспішно втягує в себе навколишній матеріал, через що є надзвичайно тьмяним об'єктом у порівнянні з іншими чорними дірами, розташованими в центрі галактик. Спостереження вчених показують, що період активності Стрільця А* пройшов лише кілька мільйонів років тому — невеликий термін за космічними мірками.

Тим часом останні дані порушують нові питання щодо деяких з найбільших структур, що спостерігаються в Чумацькому Шляху і навколо нього.

На зображенні ми можемо побачити не саму чорну діру, а акреційний диск — кільце з пилу, газу та плазми, що оточує чорну діру та випромінює радіовипромінювання, яке й уловлювали телескопи на Землі. Сам об'єкт лежить за горизонтом подій — умовною межею, яка є точкою неповернення для всього, що її перетинає. Аналіз даних EHT підтвердив багато гіпотез і моделей, якими вчені раніше описували процес створення цього кільця, що світиться.

Потовщена форма акреційного диска, який схожий швидше на пончик, ніж на плаский млинець, також не стала несподіванкою для вчених. Проте дослідники побачили, що цей пончик повернений до нас «лицем» — це означає, що вісь обертання чорної діри нахилена під кутом менше 50° до нашої прямої видимості з Землі.

Стрілець A*, ймовірно, утворився внаслідок злиття двох чорних дір, коли пара галактик об'єдналася в Чумацький Шлях. Спочатку обертання утвореної чорної діри могло бути абсолютно будь-яким. Однак у міру свого зростання, імпульс матерії, що потрапляє в неї, має вирівнювати її обертання з обертанням галактики. Оскільки Чумацький Шлях не зливався з іншими галактиками принаймні протягом останнього мільярда років, всі три обертання [чорної дірки, галактики та спіральних рукавів Галактики] вже мали вирівнятися.

Поки що вчені не можуть точно сказати, в якому напрямку обертається акреційний диск і сама чорна дірка в центрі нашої галактики. Проте вже найближчими роками у них буде достатньо інформації, щоб розв’язати цю загадку.

Окрім найчорнішої дірки, астрономи також показали на карті розташування кількох інших великих структур нашої галактики — так званих газових «міні-спіралей». Саме вони могли живити Стрілець А*, коли чорна діра була особливо активною.

Наприклад, у 2010 році астрономи показали дві величезні газові спіралі, які тягнуться над і під центральною областю Галактики. Зараз їх називають бульбашками Фермі. У 2020 році дослідники виявили ще кілька схожих структур у тій самій області.

Вчені поки що не можуть точно пояснити, звідки з’явилися бульбашки Фермі. Теоретично це може бути наслідком сплеску активності зореутворення, який потім призводить до великої кількості наднових. Ще один підозрюваний — період (або періоди) особливо інтенсивного поглинання Стрільцем А* оточуючої матерії.

До розкриття цієї загадки ми наблизимося в середині 2030-х років, коли Європейське космічне агентство запустить космічний рентгенівський телескоп Афіна. Ця обсерваторія зможе картирувати рух газу у бульбашках Фермі та з’ясувати, чи є Стрілець А* причиною їх виникнення.

Показати ще новини
Радіо НВ
X