Млечный Путь: что ученые обнаружили в его центре

Центр Млечного Пути долгое время оставался одной из самых загадочных областей космоса. Но с развитием технологий астрономы и астрофизики наконец смогли заглянуть внутрь ядра галактики. расскажет, что обнаружили ученые в центре Млечного Пути.

Млечный Путь — спиральная галактика, внутри которой расположена Солнечная система. Мы живем не в центре, а в одном из галактических рукавов, на расстоянии более 26 тысяч световых лет от ядра. Поэтому, по данным JPL, центр Млечного Пути скрыт от нас за огромными слоями пыли, газа и звезд.

Межзвездная пыль поглощает и рассеивает свет, поэтому астрономы уже давно имеют возможность напрямую изучать центр галактики. Ситуация изменилась с развитием радиоастрономии, инфракрасных телескопов и рентгеновских обсерваторий. Эти инструменты позволяют смотреть сквозь пыль и фиксировать процессы, происходящие в самой плотной области Млечного Пути.

Главный объект в этом регионе называется Стрелец А*, или сокращенно Стрелец А*, компактный радиоисточник в центре галактики. Именно вокруг него с огромной скоростью движутся ближайшие звезды, и именно ее гравитация стала главным подтверждением наличия в центре Млечного Пути сверхмассивной черной дыры.

Почему ученые считают, что там есть черная дыра?

С 1990-х годов две независимые группы астрономов под руководством Райнхарда Гензеля и Андреа Гез наблюдали звезды вблизи Стрельца А*. Они год за годом отслеживали их орбиты и увидели, что звезды движутся вокруг невидимого, но чрезвычайно массивного объекта. По данным Нобелевского комитета, Гензель и Гез обнаружили, что орбиты звезд в центре нашей галактики контролируются невидимым и очень тяжелым объектом, а сверхмассивная черная дыра остается единственным известным объяснением этих наблюдений.

Зеркальная Вселенная и антиматерия: что скрывается за новой гипотезой

Особое значение приобрела звезда S2. Она проходит очень близко к центру галактики и движется по вытянутой орбите вокруг Стрельца А*. Наблюдения S2 позволили не только оценить массу центрального объекта, но и проверить предсказания общей теории относительности в условиях сильной гравитации. ESO отмечает, что обе команды точно отслеживали орбиту S2 в течение многих лет, а в 2008 году команда Гензеля предоставила одни из самых убедительных эмпирических доказательств существования сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.

Расчеты показали, что масса примерно четырех миллионов Солнц сосредоточена на очень небольшой площади. Обычное звездное скопление не смогло бы долго оставаться таким компактным: оно было бы нестабильным и быстро менялось бы под действием гравитации. Поэтому самое логичное объяснение — чёрная дыра.

Что такое Стрелец А*?

Стрелец А* — сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути. Его масса оценивается примерно в четыре миллиона солнечных масс. Для сравнения, масса обычных черных дыр, возникающих после гибели массивных звезд, зачастую составляет от нескольких до десятков солнечных масс. Стрелец А* принадлежит к другому классу объектов: такие черные дыры расположены в центрах галактик и могут влиять на их развитие.

Чёрная дыра — это не дыра в обычном понимании и не пустота. Это область пространства, где масса сжимается настолько сильно, что гравитация не позволяет выйти наружу даже свету. Граница, после пересечения которой пути назад нет, называется горизонтом событий. Все, что попадает внутрь него, уже не может передавать сигнал наружу.

В то же время черная дыра не засасывает абсолютно все вокруг себя. Его гравитация действует так же, как гравитация любого другого объекта той же массы. Если тело находится достаточно далеко и движется с правильной скоростью, оно может вращаться вокруг черной дыры, а не упасть в нее. Именно поэтому звезды в центре Млечного Пути не исчезают мгновенно, а движутся по орбитам вокруг Стрельца А*.

Как вам удалось получить изображение черной дыры?

В 2022 году Event Horizon Telescope впервые опубликовал изображение объекта Стрелец А*, а именно результат обработки данных, полученных глобальной сетью радиотелескопов. EHT объединяет обсерватории в разных частях Земли и, по сути, превращает планету в один огромный виртуальный телескоп.

На изображении показана светящаяся структура вокруг темной центральной области. Темное пятно — это не сама черная дыра, а ее тень: область, из которой свет больше не может достичь наблюдателя из-за сильной гравитации. Светящееся кольцо образовано горячим газом, который движется вокруг черной дыры и нагревается до экстремальных температур.

Что находится вокруг центра Млечного Пути?

Центр галактики — это не только черная дыра. Вокруг нее плотная и сложная область: звездные скопления, газовые облака, пылевые структуры, магнитные поля, остатки сверхновых и источники излучения в разных диапазонах. Это одна из самых плотных областей Млечного Пути.

Звезды вблизи центра движутся быстрее, чем звезды вблизи Солнца. Там плотность объектов выше, гравитационные взаимодействия происходят чаще, а газ и пыль постоянно подвергаются воздействию сильных приливных сил. Некоторые облака могут растягиваться и разрушаться, проходя вблизи черной дыры, тогда как другие участвуют в формировании новых звезд.

В то же время Стрелец А* сейчас считается относительно тихой черной дырой. Во многих других галактиках центральные черные дыры активно поглощают материю и превращают ядро ​​галактики в яркий источник излучения. Такие активные ядра могут выделять мощные потоки плазмы и влиять на газ по всей галактике. В центре Млечного Пути гораздо тише: наша черная дыра поглощает относительно мало материи.

Но полностью спящей ее назвать нельзя. Центр Млечного Пути долгое время оставался одним из самых загадочных регионов космоса. В НАСА отмечают, что Стрелец А* время от времени активен: телескопы фиксируют вспышки в разных диапазонах, включая рентгеновский. Такие события связаны с процессами в горячем газе вблизи черной дыры и с падением небольших порций вещества в ее окрестности.

Угрожает ли черная дыра в центре галактики Земле?

Черная дыра в центре Млечного Пути не представляет опасности для Земли, поскольку расстояние до нее слишком велико. Он влияет на движение объектов в центральной области галактики, но не управляет напрямую орбитой Земли и не может внезапно втянуть в себя Солнечную систему.

Страх перед черными дырами часто связан с неверными представлениями о том, как работает гравитация. Давайте помнить, что черная дыра – это не космический пылесос. Если Солнце теоретически заменить черной дырой той же массы, Земля не упадет в нее мгновенно, а продолжит двигаться по орбите примерно так же, как и сейчас. Изменится свет и температура, но не сам принцип гравитационного движения.

Ранее мы писали, чем пахнет космос, если в нем есть вакуум.