Астрономы "заглянули в рот" сверхмассивному монстру в центре Млечного Пути

Так выглядит вспышка вещества, падающего в чёрную дыру с последней устойчивой орбиты (компьютерное моделирование).

Иллюстрация ESO/Gravity Consortium/L. Calcada.

Уникальные наблюдения на самом большом в мире телескопе позволили рассмотреть вещество, несущееся на 30% скорости света рекордно близко к "точке невозврата" сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути. Это одновременно первые наблюдения вещества в такой близости к чёрной дыре и самые детальные изображения ближайших окрестностей этого удивительного объекта.

Новые данные позволят уточнить свойства этого экстремального тела и, возможно, откроют новые тайны пространства и времени. Кроме того, они окончательно убедили астрономов, что этот монстр действительно является чёрной дырой.

Достижение описано в научной статье, принятой к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и доступной в виде PDF-файла.

Учёные использовали Очень Большой Телескоп (VLT) в режиме интерферометра. Все четыре его компонента работали как единое целое, создавая аналог фантастического инструмента со 130-метровым зеркалом.

 

Благодаря этому астрономы разглядели три вспышки инфракрасного излучения на так называемой самой внутренней устойчивой круговой орбите (СВУКО).

Поясним, что это такое. Как известно, чёрная дыра в центре Галактики окружена облаком постепенно падающего на неё газа (процесс такого падения называется аккрецией). СВУКО – это ближайшая к горизонту событий ("поверхности" чёрной дыры) траектория, на которой облако газа может существовать достаточно долго, не будучи немедленно поглощенным монстром.

Свойства обнаруженных вспышек в точности соответствовали прогнозам теории относительно "горячих пятен" на СВУКО чёрной дыры массой в четыре миллиона солнц.

"Просто сходишь с ума, когда действительно видишь, как вещество обращается вокруг сверхмассивной чёрной дыры со скоростью 30% световой – признаётся соавтор работы Оливер Пфуль (Oliver Pfuhl) из Института внеземной физики имени Макса Планка (ИВФ). – Фантастическая чувствительность приёмника GRAVITY позволила нам наблюдать процесс аккреции в реальном времени в небывалых подробностях".

Столь блестящее совпадение теории с наблюдениями можно рассматривать как окончательное подтверждение того, что объект является чёрной дырой.

Руководитель исследования Райнхард Гензель (Reinhard Genzel), также из ИВФ, говорит: "Это один из проектов, о которых мы всегда мечтали, но не смели подумать, что он сможет осуществиться так скоро".

Правда, в природе объекта и так не сомневалось большинство специалистов. Но строгие научные правила требуют всё более убедительных свидетельств. Некоторые скептики считают, что окончательным подтверждением могло бы быть только прямое наблюдение горизонта событий чёрной дыры. Астрономы надеются, что и такой результат не за горами.

 

Столь подробные наблюдения вещества в экстремальном поле тяготения могли бы также пролить свет на некоторые свойства пространства и времени. Напомним, что не так давно астрономы проверили эффекты общей теории относительности, следя за траекторией звезды S2 в непосредственной близости от "хозяйки" Млечного Пути.

"Мы тщательно отслеживали звезду S2 и, конечно, не спускали глаз с объекта Стрелец A*. – говорит Пфуль. – И вот, во время наших наблюдений нам повезло зарегистрировать три ярких вспышки в окрестности чёрной дыры. Это было счастливым совпадением!"

Поясним, что "Стрелец A*" – это официальное название объекта "сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути + облако падающего на неё вещества".

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о "панорамной экскурсии" в центр Галактики и о том, как сверхмассивная чёрная дыра может разносить жизнь по Млечному Пути.