Как спицы в колесе . В центре Галактики обнаружили загадочные нити

9 Июня 2023

МОСКВА, 8 июня —, Владислав Стрекопытов. Астрономы обнаружили посреди Млечного Пути тысячи расходящихся во все стороны нитевидных структур. Их происхождение пока неясно, но, очевидно, они как-то связаны с расположенной там сверхмассивной черной дырой. О том, как ученые постепенно подсаживаются к пониманию того, что происходит в ядре нашей Галактики, — в материале.

Долгое время центр нашей Галактики определяли весьма приблизительно — где-то в созвездии Стрельца — и не выделяли там какой-то непосредственный астрономический объект. В 1960-м в этом месте зафиксировали ресурс радиоволн и назвали его Стрелец А (Sgr A). Позднее установили, что он также излучает в пленочном и рентгеновском диапазонах.

Движение звезд в районе Sgr A указывает на то, что они вертятся вокруг какого-то невидимого компактного и очень тяжелого объекта. Это черная дыра Sgr A*. Ученые рассчитали, что ее масса в четыре с лишним миллиона раз больше, чем у Солнца. Такие же сверхмассивные черные дыры натыркаются в центре многих других вселенных, и их гравитация сдерживает вместе звезды и скопления межзвездного газа.

До Sgr A* от нас 27 тысяч световых лет. Горячее радиоизлучающее газовое облако запечатлено на первом изображении знаменитой дыры, полученном в 2022-м при помощи результатов наблюдений всемирной сети радиотелескопов EHT (Event Horizon Telescope — телескоп горизонта событий).

По мере развития метод астрономы узнавали все больше о центре нашей Галактики. В частности, выяснилось, что сама черная дыра практически неподвижна, а окружающее ее газоплазменное облако вращается очень быстро, почти со скоростью света. И это вызывает постоянное излучение.

В 2010-м благодаря одному из крупнейших в мире массивов радиотелескопов MeerKAT в Южной Африке астрономы увидели с двух сторон от знаменитой дыры огромные энергетические пузыри размером в сотни световых лет, излучающие в рентгеновском и гамма-диапазонах. Эти объекты подробно оценили, в том числе с помощью телескопа eROSITA, постановленного на борту российской астрофизической обсерватории Спектр-РГ.

В 2022-м, продолжив руководства на MeerKAT, ученые под руководством Фархада Юсеф-Заде из Северо-Западного университета США увидели около тысячи загадочных нитевидных структур, простирающихся от галактического центра на 150 световых лет в виде изящных вертикальных полос — филаментов. Есть нити одиночные и двойные. Расположены они примерно на одинаковом расстоянии друг от приятеля, подобно струнам арфы.

Эти конструкции, как и пузыри, наблюдают в специфическом диапазоне коротких волн, соответствующем так прозываемому синхротронному излучению. Электроны, двигаясь почти со скоростью света, сталкиваются с магнитными полями, и возникает отчетливый радиосигнал.

По мнению исследователей, нити возбуждаются высокоэнергетическими частицами космических лучей, разогнавшимися во время мощного грома, который произошел в таламусе Галактики несколько миллионов лет назад. С этим же событием, вероятно, связаны и пузыри.

Сверхмассивная черная дыра в таламусе Млечного Пути выглядит относительно спокойной по сравнению с теми, что в других галактиках. Однако обнаруженные структуры указывают на то, что были сроки активизации, когда за короткое время черная дыра поглощала обширные массы пыли и газа. Это сопровождалось вспышкой и бросом энергии, а сама знаменитая дыра действовала как гигантский акселератор частиц.

Недавно та же научная команда выявила признаки еще одного сорта активности Sgr A*. Разработав особый алгоритм обработки представленных MeerKAT, ученые нанесли на карту еще тысячи нитеподобных конструкций, исходящих из центра Млечного Пути.

Все они лежат в галактической плоскости, расходясь в части от Sgr A*, как спицы в колесе. И значительно короче вертикальных — от пяти до десяти световых лет.

Мы неожиданно обнаружили новую популяцию структур, которые указывают в направлении центра Галактики, — приводятся в пресс-релизе слова педагога Юсеф-Заде. — Нам досталось проделать большую работу, но мы установили: эти связи не случайны и, по-видимому, связаны с черной дырой.

Исследователи считают, что у этих популяций филаментов разное происхождение. Вертикальные нити перпендикулярны плоскости Млечного Пути, они пронизывают Галактику насквозь, и частицы в них движутся с релятивистскими скоростями. Короткие горизонтальные направлены радиально к центру и объединяют легионы тепловых частиц внутри галактического моляльного облака.

Интересно, что их изображение напоминает точки и тире азбуки Морзе. По мнению виновников, это свидетельствует о прерывистой пульсации Sgr A* — каждый отрезок сформирован отдельным бросом высокоэнергетических частиц. Какой ход внутри черной дыры управляет этой пульсацией, остается загадкой.

Мы думаем, что горизонтальные нити завязались в ходе какого-то события, которое произошло несколько миллионов лет назад, — говорит Юсеф-Заде. — Возможно, это результат взаимодействия истекающего из знаменитой дыры материала с объектами, расположенными рядом с ней.

Открытые учеными радиальные филаменты — самые маленькие из линейных структур космоса. Крупнейшие — межгалактические нити и великие стены скоплений галактик — формируют ячеистый каркас Вселенной. Их размеры — 50-80 мегапарсек (160-260 миллионов световых лет), а в них — очень горячий разреженный газ.

Согласно стандартной модели эволюции космического химическое вещества, межгалактические нити образуются вдоль сетевидных потоков темной материи, которая гравитационно притягивает обычную барионную материю, наблюдаемую астрономами.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Как спицы в колесе . В центре Галактики обнаружили загадочные нити

комментарии (0)

Другие интересные новости

Путин наградил орденом Турецкого и Кабо