Черную дыру в центре галактики рассмотрели в рентгеновских лучах

Аккреционный диск в Стрельце А*, рисунок
Иллюстрация: NASA

Группа астрофизиков из Великобритании, Китая, Нидерландов, США, Франции и Чили провела серию наблюдений за ядром нашей галактики в рентгеновском диапазоне. Они получили самые детальные изображения окрестностей сверхмассивной черной дыры и на основе этих данных сделали ряд выводов о скорости поглощения вещества, а также природе рентгеновского излучения ядра галактики. Подробности приведены в статье исследователей в журнале Science, в то время как изображения и краткое изложение сути работы представлено на официальном сайте рентгеновского космического телескопа «Чандра».

Для того, чтобы получить новые снимки, ученым пришлось прибегнуть к рекордно длительной экспозиции, превысившей в итоге 34 суток. Рентгеновский телескоп был направлен на звезду Стрелец А, причем в данном случае «звезда Стрелец А» это вовсе не звезда как небесное тело, а обозначение объекта с официальным названием Sagittarius A*. Первоначально это образование астрономы заметили в радиоволновом диапазоне, а затем наблюдения показали, что на расстоянии около 26 тысяч световых лет в ядре нашей галактики находится сверхмассивная черная дыра с массой свыше 4 миллионов масс Солнца. В рентгеновских лучах при этом черная дыра выглядела далеко не столь ярко, как аналогичные сверхмассивные черные дыры в других галактиках, поэтому одной из задач новых наблюдений стало определение того, почему ее яркость снижена.

Астрофизикам удалось выделить связанный с черной дырой источник рентгеновского излучения. Проведенный спектральный анализ показал, что это излучение лишено характерных линий, создаваемых ионами железа, а это значило то, что излучение не связано с рентгеновским свечением короны звезд. Ученые выяснили, что излучение испускает падающий в черную дыру газ, который до этого выбрасывают массивные звезды в ядре галактики, причем интенсивность этого процесса сравнительно невелика.

По оценкам исследователей, только один процент попавшего в аккреционный диск вещества в итоге достигает горизонта событий: поверхности, за пределы которой из-за сильной гравитации черной дыры не выбивается даже свет. Причиной ученые называют высокую температуру и разреженность газа, который выбрасывают массивные горячие звезды. Это же приводит и к меньшей яркости ядра галактики в рентгеновских лучах.

Сверхмассивные черные дыры радикально отличаются от обычных. Обычные образуются после вспышек сверхновых звезд в результате завершения звездой своего жизненного цикла, в то время как сверхмассивные превосходят их по массе в миллионы или даже миллиарды раз. Они расположены в центре галактик и именно с ними связывают излучение квазаров.