Астрономы доработали панораму окрестностей черной дыры в центре Млечного Пути
Астрономы на основе данных с наземных и космических обсерваторий создали новую высокодетальную панорамную визуализацию окрестностей сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Это позволяет лучше понять динамику потоков газа и излучения вблизи сверхмассивных черных дыр, сообщается в пресс-релизе на сайте космического телескопа «Чандра».
В центральной области нашей галактики Млечный Путь, на расстоянии около 26 тысяч световых лет от Солнца, находится компактный радиоисточник Стрелец A*, который представляет собой сверхмассивную черную дыру с массой 4,2 миллиона масс Солнца. Ее окрестности являются очагом мощной астрофизической активности, в котором важную роль играют потоки излучения и вещества от примерно тридцати массивных горячих звезд класса Вольфа-Райе, расположенных в пределах полутора световых лет от черной дыры. Потоки вещества, истекающие от звезд, могут сталкиваться, образуя ударные волны, или, при приближении к черной дыре, падать на нее по спиральной траектории. При этом газ будет нагреваться до высоких температур и излучать в рентгеновском диапазоне. Черная дыра может также провоцировать интенсивные выбросы вещества, которые могут «расчистить» ее окрестности от материала звездных ветров. Стрелец А* характеризуется низкой скоростью аккреции вещества, что позволяет определить параметры отдельных звезд, вращающихся вокруг него, с достаточной точностью, и понять механизмы взаимодействия звезд и газовых облаков вблизи черных дыр.
Группа астрономов под руководством Кристофера Рассела (Christopher Russell) из Папского Католического университета Чили создала новую высокодетальную компьютерную модель окрестностей Стрельца А*, в пределах нескольких световых лет от него. Для этого ученые использовали суперкомпьютер Pleiades и данные, полученные в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне при помощи наземных телескопов, а также данные, полученные в рентгеновском диапазоне космическим телескопом «Чандра» и итоги более раннего моделирования. На визуализации модели синим и голубым цветом показано рентгеновское излучение горячего газа с температурой в десятки миллионов кельвинов, красный цвет обозначает участки со средней плотностью более холодного газа (с температурой в десятки тысяч кельвинов), а желтым — области с наибольшей плотностью более холодного газа. Позиция наблюдателя в визуализации находится вблизи черной дыры.
На моделировании видно множество звезд Вольфа-Райе, активно теряющих массу в виде звездных ветров. Потоки вещества от этих звезд сталкиваются друг с другом или с близкорасположенными облаками газа, что приводит к возникновению кратковременных вспышек рентгеновского излучения из-за нагрева газа. Облака газа, движущиеся далеко от сверхмассивной черной дыры, имеют небольшие скорости, однако, по мере приближения к Стрельцу А*, скорость движения облаков возрастает и интенсивность вспышек рентгеновского излучения при столкновении газовых облаков со звездными ветрами сильно увеличивается. Часть газовых облаков, приблизившихся к черной дыре, падает на нее по спирали и поглощается.
Ранее мы рассказывали о том, как сверхмассивная черная дыра Млечного Пути указала на релятивистские эффекты у звезд и помогла родиться новым звездам, а также о том, как ученые искали частицы-кандидаты на роль темной материи, излучаемые этой черной дырой.
Александр Войтюк
В теории их быть не должно
Астрономы обнаружили сразу две крупные экзопланеты у очень маломассивного красного карлика. Такое открытие не вписывается в стандартные теории формирования планет, которые предсказывают отсутствие таких экзогигантов. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Считается, что маломассивные звезды очень редко формируют вокруг себя крупные планеты, а в случае очень легких красных карликов, с массами менее 0,2-0,4 массы Солнца, процесс образования гиганта в протопланетном диске, согласно стандартной модели аккреции вещества на твердое ядро, идти не должен. Однако на сегодняшний день уже известна малочисленная, но существующая в реальности популяция экзогигантов вокруг звезд с малой массой, которая начала формироваться 25 лет назад, когда была открыта экзопланета GJ 876b. Поиск таких тел важен для уточнения теоретических моделей и обоснования исключений из них. Группа астрономов во главе с Хосе-Мануэлем Альменарой (Jose-Manuel Almenara) из Университета Гренобль-Альпы сообщила об открытии сразу двух крупных экзопланет на орбитах вокруг маломассивной звезды. Речь идет о красном карлике TOI 4860, наблюдения за которым велись при помощи транзитного метода космическим телескопом TESS и наземным телескопом ExTrA, а также метода радиальных скоростей при помощи спектрографов SPIRou и ESPRESSO, установленных на наземных телескопах. TOI 4860 относится к спектральному классу M3.5V, обладает массой 0,34 массы Солнца и радиусом 0,354 радиуса Солнца и находится на удалении 262,2 светового года от Солнца. Звезда характеризуется повышенной металличностью, демонстрирует низкий уровень активности, а ее возраст оценивается примерно в четыре миллиарда лет. Существование TOI-4860b было подтверждено, эта транзитная экзопланета обладает массой 0,273 массы Юпитера и радиусом 0,766 радиуса Юпитера, и, скорее всего, похожа на Сатурн. Она находится на близкой к круговой орбите с периодом 1,52 дня и средним расстоянием до звезды в 0,0181 астрономической единицы, а ее эффективная температура составляет 694 кельвина. Судя по близости к звезде, форма планеты должна искажаться приливными силами, а орбита будет уменьшаться со временем. Экзогигант представляется интересной целью для дальнейших наблюдений, в том числе спектроскопических исследований атмосферы. TOI-4860с пока что остается кандидатом в экзопланету. Ее орбита характеризуется вытянутостью (эксцентриситет 0,657), длиной большой полуоси 0,776 астрономической единицы и периодом 426,9 дня, при этом сама экзопланета не транзитная и обладает минимальной массой 1,66 массы Юпитера. Ранее мы рассказывали о том, как ученые нашли аномально долгопериодического экзогиганта у близкой к Солнцу звезды.