Астрономы показали панораму окрестностей черной дыры в центре Млечного Пути

NASA/CXC/Pontifical Catholic Univ. of Chile /C.Russell et al

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

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.