Пенсионный советник

Кормление черной дыры онлайн

Астрономы наблюдают за тем, как черная дыра разрывает облако газа

Павел Котляр 17.07.2013, 14:01
Cимуляция поглощения облака черной дырой ESO/S. Gillessen/MPE/Marc Schartmann
Cимуляция поглощения облака черной дырой

Телескоп VLT впервые дал возможность понаблюдать за «кормежкой» ближайшей к нам сверхмассивной черной дыры. Ускользнет ли от нее гигантское облако, станет ясно в ближайшее время.

В самом центре нашей галактики Млечный Путь недавно начала разворачиваться драма, которую астрономы ждали последние полтора года. В конце 2011 года при помощи гигантского телескопа VLT Европейской южной обсерватории (Чили) ученые впервые увидели огромное облако, несущееся со скоростью 8 млн км/час в направлении объекта Стрелец A* (Sgr A* — компактный радиоисточник, предположительно представляющий собой сверхмассивную черную дыру, вокруг которой вращается Галактика).

Предположительно, потому что в астрофизике эти объекты формально продолжают считаться гипотетическими, хотя в их существовании уверено большинство астрономов. В том, что Стрелец A* — черная дыра массой в 4 млн масс Солнца, к примеру, астрономов убеждает бешеное вращение ближайших к этому объекту звезд.

Облако в несколько масс Земли (объект G2) было обнаружено группой ученых под руководством Стефана Гиллессена из Института внеземной физики имени Макса Планка в Гархинге (Германия). Тогда-то астрономы и стали ждать середины 2013 года, когда, по их расчетам, оно должно было вплотную подойти к черной дыре.

Наблюдение за тем, как гигантский сгусток газа будет разорван и частично поглощен сверхмассивной черной дырой, сулит астрономам проявление новых интересных эффектов, которые могут происходить вблизи черных дыр.

Наблюдения на VLT, сделанные в 2013 году с помощью интегрального полевого спектрометра SINFONI, принесли долгожданные результаты. Буквально на глазах ученых, достигнув точки максимального сближения с черной дырой, облако сильно вытянулось и стало разрываться на отдельные части. По словам ученых, ионизованный газ в головной части облака в настоящее время растянулся на более чем 15 тыс. шварцшильдовских радиусов (горизонт событий черной дыры) вокруг перицентра своей эллиптической орбиты. «Газ в передней части облака растянулся на более чем 160 млрд км относительно ближайшей к черной дыре точки. А сама эта точка отстоит от черной дыры на 25 млрд км, так что облако едва не упало на нее», — пояснил Стефан Гиллессен.

«Облако настолько растянулось, что сближение с черной дырой станет не одномоментным событием, а займет как минимум один год», — уверен ученый.

Растягиваясь в пространстве, облако побледнело — его формы стали менее отчетливо видны на прямых снимках. Поэтому о его эволюции астрономы судят по скоростям различных его частей, измеряя сдвиги линий отдельных элементов в спектральных наблюдениях. Для этого приходится использовать 20-часовую экспозицию, рекордную для наблюдений за этой точкой пространства.

«Самым волнующим стало наблюдение головной части облака, которая несется на нас со скоростью 10 млн км в час — это 1% от скорости света.

Это указывает на то, что передняя часть облака уже прошла ближайшую к дыре точку», — говорит Рейнхард Гензель, изучающий окрестности этой черной дыры уже двадцать лет.

Пока же остается необъяснимой сама природа этого загадочного облака, хотя версий хоть отбавляй. Наблюдения показывают, что облако не является самогравитирующим объектом. Есть ли внутри него звезда, остается открытым вопросом — астрономы могут лишь наложить предел яркости для такой звезды. По одной версии, облако могло образоваться недавно в результате столкновения звездных ветров от расположенных неподалеку горячих звезд типа Вольфа-Райе. По другой версии, газ был изначально связан с какой-то звездой и оторвался от нее по мере ее приближения к дыре.

Однако последние наблюдения, результаты которых будут опубликованы в журнале Astrophysical Journal, должны прояснить природу объекта. «Подобно неудачливому астронавту из фантастического фильма, сейчас облако вытянулось настолько, что напоминает спагетти. Это означает, что звезды внутри него, скорее всего, нет», — пояснил Гиллессен, второй раз за полтора года прибегнув к аналогии с макарониной. «Сейчас мы считаем, что газ поступает от звезд, вращающихся вокруг дыры», — добавил он.