Чорна діра робить велику здобич товариством Макса Планка

Газова хмара наближається до центру Чумацького Шляху

Чорна діра в серці галактики все ще страждає. Але дієта могла б закінчитися восени: газова хмара надто близько підійшла до масового монстра і магічно його приваблює. Харчування чорної діри відбуватиметься на очах астрономів, які потім повинні зареєструвати значне збільшення радіації. Ви вже бачите, як чорна діра розтягує газову хмару. Хмара була виявлена в 2011 році міжнародною групою на чолі з вченими з Інституту позаземної фізики Макса Планка.

По дорозі до гравітаційного горла: На зображенні зображена газова хмара (червона) та орбіти зірок (синя) навколо чорної діри в центрі Чумацького Шляху.

Текст: Гельмут Хорнунг

Ясної ночі по тверді розтягується дифузна стрічка: Чумацький Шлях. Це частина галактики - тієї системи газу, пилу та принаймні ста мільярдів зірок, до яких також належить наше Сонце. У напрямку сузір'я Стрільця (лат. Sagittarius) ми бачимо особливо велику кількість зірок. Там, захований за космічними хмарами, лежить центр галактики. І там астрономи вже кілька років спостерігають за компактним радіоджерелом Стрільця A *, за яким мабуть чорна діра.

На відстані близько 26000 світлових років об'єкт є єдиною надмасивною чорною дірою, достатньою для детальних досліджень. Багаторічні спостереження за орбітами зірки навколо цього гравітаційного чудовиська показали, що вона має приблизно 4,3 мільйона мас Сонця. Здебільшого він мовчить і лише зрідка демонструє невеликі сплески радіації. Це правда, що чорні діри самі по собі не можуть випромінювати; однак випромінювання відбувається, коли речовина потрапляє на горизонт подій, що її оточує, нагрівається і виділяє потенційну енергію.

На дуже чітких зображеннях та детальних спостереженнях за галактичним центром за допомогою Дуже великого телескопа Європейської південної обсерваторії (ESO) видно газову хмару, приблизно втричі більшу за масу землі, яка зараз знаходиться в безпосередній близькості від чорної діри. Астрономи виявили, що орбіта хмари дуже ексцентрична. Вони все ще ламають голову, чи може бути зірка в галактичній «їжі». У будь-якому випадку, дослідники Макса Планка не знайшли доказів цього

Газова хмара з'явилася на всіх довгохвильових інфрачервоних зображеннях з 2002 року і вже кілька років демонструє перші ознаки розчинення. Чим ближче він наближається до чорної діри, тим більше він буде взаємодіяти з гарячим газом поблизу гравітаційної пастки і, зрештою, буде зруйнований турбулентністю.

У найближчі кілька місяців газова хмара, ймовірно, досягне 40 мільярдів кілометрів або 36 світлових годин, що є найменшою відстанню до чорної діри - астрономічно кажучи, за мету. "Лише дві зірки наблизилися до чорної діри з тих пір, як ми почали наші спостереження в 1992 році", - говорить Стефан Гіллессен, співробітник Інституту позаземної фізики Макса Планка і перший автор статті "Про природу" про відкриття хмари.

Зірки S2 і S0-102 мчаться на яйцеподібних орбітах зі швидкістю кілька мільйонів кілометрів на годину один раз навколо галактичного центру за 15,2 і 11,5 років. Здається, ними рухає магічна сила. Ця сила - сила тяжіння. Це також дозволяє Землі обертатися навколо Сонця, але у випадку двох зірок S2 і S0-102 вона повинна бути гігантською - і виходити з чорної діри.

Коли саме розпочнеться космічне свято в найближчі кілька місяців, це ще відкрито; група навколо Гіллессена підозрює осінь 2013 р. Дослідники, навпаки, мають цілком конкретні уявлення про процес; їжа, ймовірно, складатиметься з трьох курсів: По-перше, припливні сили гравітаційної пастки крутять хмаринку і розтягують її на «газові спагетті»; через кілька тижнів речовина збирається на диску навколо чорної діри, подібно до води навколо стоку ванни; У якийсь момент справа зникає за так званим горизонтом подій і, таким чином, поза нашим світом.

Під час їжі приплив речовини на чорну діру повинен значно збільшитися, а разом із нею і випромінювання, що виходить від неї. "Оскільки маса газової хмари набагато більша за масу гарячого газу біля чорної діри, над наростом біля горизонту подій деякий час буде панувати хмара", - говорить Рейнхард Генцель, директор Інституту Макса Планка в Гархінгу для позаземної фізики та керівник групи, що вивчає галактичний центр.

"Ми отримаємо дуже точну інформацію про фізичні умови, які відіграють роль у зростанні чорної діри, оскільки ми можемо точно визначити масу, доступну для газової хмари", - говорить Генцель.

Блукаюча хмара: на цьому складеному зображенні позиції об’єкта у 2002, 2007 та 2011 роках виділені кольором.