Сердце нашей галактики пульсирует таинственным сигналом
По сравнению с некоторыми другими галактиками, сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути не отличается особой активностью. Она не поглощает кучу материала и не выбрасывает гигантские струи плазмы в космос.
Однако даже относительно мирная сверхмассивная черная дыра представляет собой дикого зверя, а наша собственная, названная Стрелец А*, совершает довольно странные вещи. А теперь появилась новая: астрофизики Густаво Магальянес-Гихон и Серхио Мендоса из Национального автономного университета Мексики зафиксировали ее, своего рода, "пульсацию", пишет Science Alert.
Каждые 76 минут, как по часам, поток гамма-излучения Стрельца А* пульсирует. По словам исследователей, результаты работы которых ожидают рецензирования и опубликованы на arXiv, по периодичности это похоже на изменения в радио- и рентгеновском излучении черной дыры, что предполагает орбитальное движение чего-то безумно вращающегося вокруг черной дыры.
Сами по себе черные дыры не выпускают никакого излучения, которое мы сейчас можем обнаружить. Это тени очень темные и невидимые для телескопов, с помощью которых ученые исследуют свет, проходящий через Вселенную. А вот пространство вокруг них - другое дело. В экстремальном гравитационном режиме за горизонтом событий черной дыры может произойти многое.
Из области Стрельца А* излучается свет самых разных длин волн, и сила этого света значительно меняется с течением времени. И, по крайней мере, в некоторых из этих длин волн астрономы обнаружили закономерность.
Согласно статье, опубликованной в 2022 году, радиоволны пульсируют примерно за 70 минут. А статья 2017 года показала периодичность в 149 минут, лежащую в основе рентгеновских вспышек черной дыры. Это примерно вдвое превышает периодичность радио - а теперь и гамма-колебаний.
Лишь недавно, в 2021 году, гамма-излучение хоть сколько-нибудь достоверно удалось связать со Стрелец А*. Магальянес-Гихон и Мендоса предположили, что в данных гамма-излучения могут скрываться какие-то тайны, поэтому они приступили к их анализу. Они взяли общедоступные данные, зарегистрированные космическим гамма-телескопом Fermi в период с июня по декабрь 2022 года, обработали их и провели поиск периодических закономерностей.
Ученые нашли одну из них. Согласно их результатам, каждые 76,32 минуты Стрелец А* испускает вспышку гамма-излучения - самого энергичного диапазона длин волн света во Вселенной.
Сходство с периодичностью радио- и рентгеновских вспышек позволяет предположить наличие общей причины. Радиовспышка, по словам исследователей, имеет более или менее такую же периодичность, как и гамма-вспышка. Рентгеновская вспышка продолжительностью 149 минут имеет вдвое большую периодичность. Вряд ли это совпадение, позволяющее предположить, что его периодичность представляет собой гармонику периодичности гамма-излучения и радио.
Поскольку сама черная дыра не испускает излучения, а такая регулярная, повторяющаяся периодичность часто является признаком орбитального движения, физический механизм, вероятно, заключается в том, что что-то вращается вокруг черной дыры. В документе 2022 года сделан вывод, что нечто, вероятно, представляет собой сгусток горячего газа, удерживаемый мощным магнитным полем, которое подвергает частицы синхротронному ускорению, испуская при этом радиацию.
Этот сгусток имеет орбитальное расстояние от Стрельца А*, подобное орбитальному расстоянию Меркурия вокруг Солнца. Но, имея период обращения от 70 до 80 минут, он движется с безумно высокой скоростью, примерно 30 процентов скорости света.
Магальянес-Гихон и Мендоса говорят, что их результаты согласуются с такой интерпретацией радиоданных, предполагая, что сгусток газа излучает несколько длин волн. Согласно теории, во время своего вращения сгусток испускает энергетические вспышки. Охлаждаясь, он сильнее светится в радиосвете. Открытие вспышек гамма-излучения подтверждает эту модель.
Однако есть еще некоторые детали, которые предстоит прояснить. Черные дыры, как известно, трудно изучать, и Стрелец A* не является исключением. Дальнейшие наблюдения на разных длинах волн могли бы помочь пролить больше света на темное и таинственное сердце нашего Млечного Пути.
