Астрономы установили источник «пищи» для черной дыры в центре Млечного Пути

Масса сверхмассивной черной дыры (СМЧД) Стрелец А*, расположенной в самом сердце Галактики, составляет порядка 4,3 миллиона солнечных. Несмотря на это, она считается довольно «голодной»: вещество падает в нее медленно, а ярких вспышек, характерных для активных ядер галактик, там почти не наблюдается. Астрономам, однако, давно известно, что вокруг СМЧД движутся необычные газовые облака, которые могут служить для нее источником пищи.   

Больше всего внимания на протяжении многих лет привлекало облако G2, которое обнаружили еще в начале 2010-х годов. Оно представляет собой компактный сгусток ионизированного газа массой всего в несколько земных. Двигалось облако по очень вытянутой орбите и в 2014 году прошло опасно близко от СМЧД — на расстоянии около 100 астрономических единиц, то есть всего в несколько раз дальше орбиты Плутона от Солнца. 

Тогда наблюдения показали, что G2 растягивается приливными силами и взаимодействует с окружающим горячим веществом. Это вызвало споры: действительно ли это просто газовое облако или внутри него скрывается звезда, удерживающая вещество. 

Позже выяснилось, что за 13 лет до G2 по очень похожей траектории пролетел другой объект — G1. Это заставило ученых задуматься, могут ли оба облака быть частью одного длинного потока газа. Теперь международная исследовательская группа под руководством Стефана Гиллесена (Stefan Gilissen) из Института физики Общества Макса Планка (Германия), обнаружила третий объект — G2t, который фактически стал недостающим звеном этой цепочки. 

Нашли облако с помощью Очень Большого Телескопа (VLT) в Чили. Спектральный анализ выявил очень слабый и разреженный газ рядом с СМЧД. Более того, G2t почти во всем был похож на G2: по яркости, структуре и движении. Он также направлялся к Стрельцу А* по схожей орбите, оставляя за собой газовый «хвост». 

Вероятность того, что сразу три отдельных звездных объекта случайно окажутся на настолько похожих орбитах, чрезвычайно мала — примерно два на миллион. Это стало сильным аргументом против идеи о том, что G1, G2 и G2t — отдельные светила с собственными оболочками. Гораздо логичнее было рассматривать их как три плотных узла в одном длинном газовом потоке — своеобразной «реке» вещества, растянутой вокруг черной дыры. 

Источником этого космического «ручья», судя по всему, стала массивная двойная звезда IRS 16SW. Она расположена сравнительно недалеко от центра Галактики и славится своими мощными ветрами — потоками газа, которые она постоянно выбрасывает в окружающее пространство. 

Авторы научной работы, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, показали, что небольшие различия между орбитами G1, G2 и G2t объясняются именно движением этой звезды: ветер выбрасывает новые порции вещества через определенные промежутки времени, и они одна за другой отправляются к черной дыре. По расчетам, ближайшую точку к Стрельцу А* G2t пройдет примерно в середине 2031 года, то есть через 17 с половиной лет после G2. К тому же, за ним может последовать новый сгусток. 

Таким образом, различия между орбитами трех объектов можно объяснить движением звезды IRS 16SW. Последняя регулярно «подбрасывает» в пространство порции газа, которые направляются в сторону СМЧД. В этой картине G1, G2 и G2t становятся не отдельными случайными объектами, а последовательными узлами одного и того же газового потока, растянутого по орбите вокруг центра Млечного Пути и медленно, но верно питающего Стрельца А*.  

Если выводы этой научной группы верны, то СМЧД в сердце Галактики питается отдельными порциями газа. Это может объяснить, почему ее активность меняется на масштабах десятилетий и столетий: иногда к ней просто поступает больше топлива. Поскольку такие облака способны заметно влиять на темпы аккреции, результаты исследования выглядят вполне правдоподобно и помогают понять, как именно работает наш космический «монстр».

Любовь С.

376 статей

Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram