Центр галактики Млечный Путь представляет собой черную дыру

«Сердце» Галактики

Газовые облака вокруг черной дыры

Газовые облака вокруг черной дыры

Планета Земля долгое время считалась центром нашей Галактики, поэтому ученые сделали еще одно ошибочное предположение, что центром Млечного Пути было Солнце, но на самом деле «сердце» этой Галактики — это сверхмассивный объект, который поглощает все черное дыра, которая там почти в три миллиона раз больше Солнца.

Орбиты звезд вокруг центра Млечного Пути

Это было подтверждено учеными совсем недавно, благодаря регулярному мониторингу области галактического центра телескопами ESO, находящимся в обсерваториях Ла Силья и Паранал, который длился 15 лет.

Звезда-невидимка

Моделирование газового облака, прорвавшегося через дыру

Моделирование газового облака, прорвавшегося через дыру

Черная дыра — это своего рода невидимая звезда-гигант, которую невозможно увидеть даже с помощью новейшего специализированного астрономического оборудования. Это связано с особыми физическими свойствами этой звезды, которые предотвращают любое излучение с ее поверхности из-за невероятно большой силы притяжения. Выявление и изучение «невидимых звезд» становится возможным только через изучение характерных явлений, происходящих вблизи них. Вот почему на данный момент ученые относительно мало знают о самих черных дырах, а также об их реальном существовании.

Затаившийся хищник


Моделирование падения газа на черную дыру

Все черные дыры в процессе своей «жизнедеятельности» способны находиться в одном из двух состояний. Первое — это состояние покоя, в котором сейчас находится черная дыра в центре Млечного Пути, а второе — состояние активности. Можно сказать, что дыра пульсирует, поэтому поглощает подошедшие вещества (неважно, что это за объект — планета или астероид), затем остается в состоянии покоя, ожидая следующей жертвы.

Вещества, попавшие в поле действия сил притяжения черной дыры, закручиваются по спирали и постепенно дыра их поглощает. Но не сразу. Затем «жертва» исчезает в темной бездне, только чтобы снова, рывками, появляться на ее поверхности. Этот процесс можно сравнить со сливом воды в раковину. Когда вода закручивается и приближается к канализации, часть ее энергии переходит в звуковую волну. Точно так же, когда объекты поглощаются черной дырой, генерируется энергия.

Центр Млечного Пути

Следовательно, астрономы считают, что в основе нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра, называемая Стрелец A * (Sgr A *). Но могут ли они ошибаться? Что, если это вовсе не черная дыра, а ядро ​​темной материи? Хотите верьте, хотите нет, но захватывающие новые исследования показывают, что наблюдаемые орбиты галактического центра, а также орбитальные скорости во внешних областях галактики легче объяснить ядром темной материи в ее центре, а не черной дырой. Но сначала немного предыстории.

За последние два десятилетия орбита звезды S2 стала объектом пристального внимания астрономов. Дело в том, что он вращается в длинном эллиптическом кольце, которое на сегодняшний день служило идеальной лабораторией для одного из самых экстремальных испытаний общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна.

Галактический центр — идеальная лаборатория для проверки общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна.

Затем появился еще один объект, названный G2. Как и S2, он вращался по длинной эллиптической орбите, но вел себя странно, проходя через периаксис, точку своей орбиты, ближайшую к предполагаемой черной дыре. Он превратился из обычного компактного объекта в нечто длинное и удлиненное, прежде чем сжаться в компактный объект.

Это было действительно странно, и природа G2 до сих пор неизвестна. Как бы то ни было, движение объекта после перицентра, по-видимому, демонстрирует сопротивление, которое, по мнению группы астрофизиков во главе с Эдуардом Антонио Бесерра-Вергара из Международного центра релятивистской астрофизики, не полностью согласуется с моделью черной дыры.

Но поскольку S2 и G2 — не единственные объекты, вращающиеся вокруг галактического центра, группа астрофизиков решила расширить ранее созданную компьютерную модель до 17 наиболее характерных S-звезд. Полученные результаты оказались неожиданными: согласно расчетам, в центре Галактики может находиться плотный сгусток темной материи, который становится тоньше по мере распространения концентрации к ее периферии.

Может ли Солнце стать чёрной дырой

Есть четыре основных сценария появления черных дыр:

  • резкий коллапс массивной звезды;
  • гравитационный коллапс центральной части галактики;
  • образование первичных черных дыр после Большого взрыва;
  • появление высоких энергий в ядерных реакциях.

Основной версией до сих пор считается «смерть» звезды. Все светила в космосе — это огромные природные термоядерные реакторы, синтезирующие самые сложные из самых простых элементов. На такой стадии жизни, как Солнце, они синтезируют гелий из водорода, выделяя при этом энергию. Когда «топливо» для реакции заканчивается, дальнейшая судьба звезды зависит от ее массы и состава. Звезды малых масс могут постепенно увеличиваться в размерах, становиться «красными гигантами», затем терять оболочку и превращаться в «белых карликов», остывающих в течение миллионов лет. А самые массивные светила способны сначала стать сверхновой, а затем черной дырой.

Считается, что превращение звезды в черную дыру происходит после взрыва сверхновой, когда звезда теряет оболочку и остается только очень плотное ядро. Если при этом оно достаточно массивное, то оно начинает разрушаться: энергия термоядерного синтеза перестает противостоять гравитации и ядро ​​«падает само на себя». Он сжимается со скоростью 70 000 километров в секунду, что приводит к еще большему увеличению температуры и плотности, пока не появится черная дыра.

Об образовании черных дыр известно немного, но ученые уже могут с уверенностью сказать, что Солнце не станет черной дырой.

Солнцу не хватает массы: чтобы стать черной дырой, звезда должна быть как минимум в 2,2 раза больше, поэтому звезда в конце своего жизненного цикла станет белым карликом. Но это произойдет только через миллиарды лет: Солнце находится только в середине своей жизни — всего 4,6 миллиарда.

Короткое замыкание

Ван сравнил новую рентгеновскую карту Чандры с данными радиотелескопа MeerKAT, который принимает космические радиоволны. Удивительно, но на обоих изображениях появилась нить под названием G0.17-0.41, простирающаяся почти на 20 световых лет почти перпендикулярно плоскости Галактики.

Проанализировав информацию, собранную обоими приборами, астроном пришел к интересному выводу. Он пришел к выводу, что G0,17-0,41 является результатом магнитного пересоединения. Так называется процесс, когда две противоположно направленные силовые линии магнитного поля встречаются и частично разрушают друг друга. В этом случае накопленная в них энергия высвобождается и нагревает окружающее вещество. Это можно сравнить со взрывом или коротким замыканием.

Магнитное пересоединение хорошо известно специалистам по Солнцу: оно отвечает за солнечные вспышки, выбросы вещества в космос и другие прихоти нашей звезды. Но впервые это явление, характерное для поверхности звезд, наблюдается в окрестностях черной дыры и вообще в межзвездном пространстве.

Само по себе магнитное поле в районе G0,17-0,41 невелико. По расчетам Ванга, это около 1 мГс, что в миллион раз меньше поля на поверхности дугообразного домашнего магнита. Однако длина в десятки световых лет позволяет даже такому слабому полю накапливать энергию в астрономических масштабах. Высвобождаясь при повторном соединении, он нагревает вещество до десятков миллионов градусов, что превышает температуру в центре Солнца. Неудивительно, что рентгеновские лучи от такой длинной горячей нити накала также видны с орбиты Земли.

В то же время Ван считает, что G0.17-0.41 — это лишь верхушка айсберга. Облако плазмы, окружающее центральную черную дыру нашей Галактики, создает магнитное поле, которое пронизывает все близлежащее пространство. Пересоединение магнитных линий может происходить там постоянно, в совокупности с высвобождением огромной энергии. Этот вклад энергии мог быть ответственным не только за образование загадочных горячих волокон, но и за другие явления, которые ранее не имели объяснения.

Затем на новой карте «Чандра» с беспрецедентной детализацией запечатлены следы горячего газа, протянувшиеся на 700 световых лет вверх и вниз по плоскости Галактики. Ученые до сих пор спорят, какая сила нагревает газ в этих потоках из центра Млечного Пути. Возможно, дело в непрекращающихся магнитных пересоединениях вкупе со взрывами сверхновых.

возможно, что это явление также действует как естественный ускоритель, давая энергию космическим лучам, энергичным частицам, приходящим с просторов Галактики. А на больших расстояниях от черной дыры она может «перемещать» межзвездный газ, в результате чего образуются звезды. Кажется, астрономы открыли один из важных механизмов, управляющих жизнью Галактики.

Оцените статью
Блог о космосе