Астрономы наконец обнаружили ветер из черной дыры в центре Млечного Пути после 50 лет поисков
Исследователи-астрономы представили долгожданные доказательства того, что Стрелец А*, сверхмассивная черная дыра, расположенная в центре Млечного Пути, испускает поток материала, раскрывая беспрецедентные подробности о ее взаимодействии с космосом.
После десятилетий исследований были обнаружены доказательства незаметного, но постоянного потока материи, исходящего из сердца нашей галактики.
В нашем понимании центральной черной дыры Млечного Пути был недостающий элемент. Более пятидесяти лет ученые искали характерный ветер, который, согласно теоретическим прогнозам, должен исходить от Стрельца А* (Sgr A*), гигантской сингулярности, скрытой в ядре нашей галактики. Однако даже несмотря на усовершенствование оборудования и многочисленные анализы, это ожидаемое движение оставалось недостижимым.
В настоящее время эксперты Северо-Западного университета объявили об обнаружении этого явления, открывающего беспрецедентный взгляд на функционирование загадочного центра нашей галактики.
Разгадка тайны потока Стрельца A* спустя пять десятилетий
Получив самое детальное визуальное изображение области, окружающей Sgr A*, когда-либо зарегистрированное, исследовательская группа сумела решить одну из самых сложных дилемм астрономии. Результаты также обогащают знания о физической динамике, происходящей в галактическом центре.
Результаты исследования были опубликованы в известном научном журнале The Astrophysical Journal Letters.
Марк Горски из Северо-Западного университета и один из руководителей исследования объяснил, что «черная дыра должна испускать какой-то поток, если только она не находится в абсолютном вакууме, которого не существует во Вселенной». Он добавил, что «благодаря новым наблюдениям мы впервые достигли достаточной ясности, чтобы выявить доказательства этого потока. Анализируя данные, мы подтвердили: «Это оно. То, что все искали 50 лет назад, находится здесь».
Елена Мурчикова, которая также руководила исследованием вместе с Горским, подчеркнула: «Сначала нам удалось доказать, что ее источником является молекулярный газ, который находится чрезвычайно близко к черной дыре». Она также подчеркнула, что “поток не имеет большой интенсивности и его ориентация имеет свойство меняться с течением времени. Этот факт указывает на то, что Стрелец А* не является единичным явлением и что положение Земли в космосе также не отличается исключительностью”.
Влияние потоков черных дыр на формирование галактик
Марк Горски работает доцентом-исследователем в Центре междисциплинарных исследований и исследований в области астрофизики (CIERA) Северо-Западного университета, где он занимается изучением галактической эволюции. Елена Мурчикова, в свою очередь, является специалистом в области астрофизики черных дыр, преподает физику и астрономию в Вайнбергском колледже искусств и наук того же учреждения, а также является членом CIERA.
Несмотря на свою репутацию притягивающей все вокруг себя, черные дыры также обладают способностью выбрасывать материю. В течение нескольких лет научное сообщество прогнозировало, что активные черные дыры будут испускать потоки высокой энергии. По мере того как газ втягивается по спирали внутрь, он достигает скорости, приближающейся к скорости света. Это ускорение генерирует достаточно энергии и давления, чтобы выбросить часть этого материала обратно в космос в виде ветра или мощных струй.
Хотя были записи о предыдущих извержениях Стрельца А*, доказательств непрерывного потока было неуловимо. Команда Northwestern предполагает, что эта трудность связана с текущим состоянием черной дыры, которая находится в период относительного покоя и поэтому ее чрезвычайно сложно обнаружить.
Leia Também
Месси забил 19 голов на чемпионатах мира по футболу благодаря великолепному штрафному удару для Аргентины в матче с Иорданией
Криштиану Роналду блистает за пределами футбольного поля на чемпионате мира 2026 года благодаря своей бизнес-империи и семейной роскоши.
В 41 год Криштиану Роналду подтверждает свое историческое наследие и готовится блеснуть на чемпионате мира 2026 года.
Мурчикова пояснила, что «чтобы изучить собственную черную дыру, нам нужно пересечь плоскость галактики». Она подробно рассказала: «Это предполагает наблюдение сквозь плотный слой газа, пыли и ионизированных структур, что делает визуализацию серьезной проблемой».
Телескоп ALMA предлагает самое четкое наблюдение ядра галактики
Короче говоря, усовершенствования в методологиях наблюдения позволили исследователям изучать эту территорию с беспрецедентным уровнем точности. На основе пятилетних углубленных наблюдений, проведенных Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решеткой (ALMA) в Чили, Горски и Мурчикова смогли получить наиболее детальное представление о холодном молекулярном газе, окружающем Стрельца А*.
На новом изображении зафиксировано, что газ находится всего в одном парсеке, что эквивалентно примерно трем световым годам, от черной дыры. Применив метод калибровки для подавления интенсивного радиоизлучения объекта, команда разработала карту, которая была в сто раз глубже и в восемьдесят раз четче по сравнению с предыдущими изображениями. Эта улучшенная перспектива позволила выявить ранее невидимые образования.
Недавно обнаруженный аспект сразу привлек внимание команды. Ученые выявили обширную коническую полость длиной почти в парсек (около трех световых лет) и раскрытием на 45 градусов, лишенную холодного молекулярного газа. Наиболее правдоподобным выводом было существование горячего потока, исходящего от Стрельца А*. Проходя через эту область, этот поток вытесняет холодный газ или нагревает его до уровня, который делает невозможным его обнаружение.
Горски объяснил: «Когда черная дыра выбрасывает горячий материал, он не смешивается с холодным материалом. Она отталкивает его или поднимает до температуры, которая делает его невидимым. Если температура слишком высока, холодный газ просто исчезает из поля зрения».
Гигантская коническая полость подтверждает активность центральной черной дыры
Хотя звезды также производят свои собственные ветры, исследовательская группа обнаружила, что эти изолированные звездные потоки не смогут сформировать такую обширную и беспрепятственную территорию. Для этого эффекта не хватило бы даже суммы энергии, выделяемой соседними звездами.
Горский описал эту область как «значительное отсутствие материи». Он добавил: «Мы оценили количество энергии, необходимое для образования этой полости, и это значение превышает запасную способность звезд в этом регионе. Поэтому крайне важно, чтобы был вклад сверхмассивной черной дыры. Более того, коническая форма полости указывает прямо на черную дыру».
Прежде чем опубликовать свои выводы, ученые искали дополнительные подтверждения. Они сравнили свои собственные результаты с предыдущими записями рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра», которая выявила интенсивное рентгеновское излучение в том же месте. Данные Чандры показали точное совпадение с безгазовой полостью, обнаруженной в анализах ALMA.
Горский заявил, что «экстраординарные утверждения требуют столь же примечательных доказательств». Он продолжил: «Наша цель состояла в том, чтобы гарантировать, что мы не столкнулись с простой ошибкой в изображении. Поэтому рентгеновское изображение Чандры безупречно дополняло наш анализ, подтверждая корреляцию молекулярных особенностей».
Рентгеновские наблюдения «Чандры» подтверждают новое открытие
Мурчикова рассказала, что «когда мы сталкиваемся с чем-то новым, первой реакцией является не мысль: «Как невероятно, мы сделали открытие»». Напротив, она описала первоначальную мысль как «О боже, что не так с моей методологией?». Однако она пришла к выводу, что «когда наше изображение было наложено на рентгеновский снимок, все элементы выровнялись и понимание стало ясным».
Учитывая масштабы влияния потока на ближайший поток ионизированного газа, команда подсчитала, что это излучение активно уже по крайней мере 20 000 лет. Результаты также показывают, что Sgr A* относительно спокоен по сравнению с огромным количеством других сверхмассивных черных дыр в разных галактиках.
Мурчикова подчеркнула, что большинство черных дыр в других галактиках большую часть своего существования остаются в состоянии низкой активности, «но зачастую мы можем изучать их только тогда, когда они достигают пиковой энергии». Она добавила, что «чрезвычайно важно исследовать черные дыры в этом состоянии наименьшей активности, несмотря на то, что это не самое распространенное явление, которое можно наблюдать. Стрелец А* теперь предлагает нам беспрецедентную возможность понять динамику черной дыры во время ее фазы покоя, поведение, до сих пор мало документированное».
