Эта иллюстрация показывает инфракрасное изображение в ложном цвете области вокруг ядра Млечного Пути, со сверхмассивной черной дырой Sag A*. Маркер показывает расположение черной дыры, которая слабо светится из-за аккреции вещества; другие объекты являются звездами или плотными облаками, вращающимися на орбите вокруг черной дыры или в ее окрестности. Масштаб изображения составляет около одного светового года.
Помните, таинственное облако газа, которое движется на встречном курсе со сверхмассивной черной дырой в центре нашей Галактики? Ну, астрономы все еще пытаются выяснить, почему оно не было поглощено черной дырой, и почему это не вызвало космический фейерверк.
Но при этом, исследователи выявили некоторые интересные новые вещи о чудовище сингулярности, скрывающемся на расстоянии более 25000 световых лет от Земли.
В 2011 году астрономы заметили облако газа, мчащееся через сокровенные уголки Галактического балджа. Впереди по курсу объекта, известного (не романтически), как "G2", была сверхмассивная черная дыра Стрелец А* (или просто Sgr A *). После некоторых вычислений стало ясно, что это облако пройдет в 250 расстояниях между Солнцем и Землей от черной дыры, что достаточно близко, чтобы быть затянутым мощной гравитацией черной дыры.
Это было действительно захватывающим: впервые в истории человечества мы сможем изучать материал, прежде чем он упал в черную дыру, при подходе к ослепительному финалу.
В то время считалось, что G2 состоит из сборища туманностей из звездных газов. Предполагалось также, что из-за чрезвычайно мощной приливной деформации, облако будет вытянуто, наподобие лапши, с усиками, втягивающимися в аккреционный диск черной дыры. Была надежда, что где-то по пути, что выбросы от пучков этого газа, взаимодействующие с экстремальной пространственно-временной средой окружающего Sgr A* горизонта событий будут обнаружены как рентгеновских вспышки - возможно крупнейшие извержений из тех, что мы когда-либо видели, придут из Sgr А*. Мы бы стали свидетелями нашей черной дыры в действии; от открытия падения объекта до конечной гибели этого объекта, когда материя трансформируется в энергию и черная дыра создает космический праздник.
Но ... ничего не произошло.
Кое-что случилось, но разрушение G2 не стало чем-то из ряда вон и астрофизики пытались понять, что случилось ... или, точнее, почему не случилось.
Текущая гипотеза состоит в том, что G2 не является коллекцией потерянных газов, как считалась, он может быть звездой, окутанной облаком гравитационно-связанного газа. При непосредственной встрече с Sgr A* облако сохраняет свою целостность, и очень мало газа было оторвано от замаскированной звезды. Если нет падающего вещества, то нет и космическиго фейерверка - астрономы разочарованы.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества (MNRAS), астрономы Майкл Маккорт и Энн-Мари MADIGAN из Гарвард-Смитсоновского центра астрономии (CFA) описали свое исследование G2, показывая, что, хотя было оторвано мало вещества, событие помогло исследовать экстремальную окружающую среду вокруг Sgr A *. Особый интерес: они, возможно, догадались, где черная дыра найдет очередное пиршество.
Маккоерт и Мэдигэн отслеживали G2, а также другое газовое облако, называемое "G1", проходящее вблизи Sgr A*. Просто так случилось, что облака прошли так близко, что они прошли через «аккреционный поток» черной дыры. Другими словами, эти облака могут быть использованы в качестве индикаторов, чтобы увидеть структуру материи, которая регулярно падает в черную дыру.
Поскольку оба облака следуют по аналогичной траектории вокруг черной дыры, небольшие изменения газообразных объектов могут быть измерены. И эволюция этих облаков раскрыла характеристики межзвездного вещества, окружающего Sgr A*.
"Несмотря на то, что пока не ясно, содержат ли эти объекты встроенные звезды, их расширенные газообразные оболочки эволюционируют независимо друг от друга, как газовые облака", - пишут они. "Мы считаем, что эволюция находится в соответствии с концепцией G-облака (G1 и G2), вращающихся по часовой стрелке в диске. Наш анализ позволяет впервые однозначно определить оси вращения аккреционного потока: мы локализовали ось вращения в пределах 20 градусов, находя ориентацию в соответствии с парсек – масштабом струи, обнаруженной в рентгеновских наблюдениях, а также в соответствии с околоядерным диском - массивным тором молекулярного газа (примерно) 1,5 парсек (5 световых лет) от Sgr A *.
В основном, наблюдения G1 и G2 показали направление, в котором материал перемещается, когда он падает в черную дыру, тем самым выводя вращение аккреционного диска черной дыры. Кроме того, они обнаружили, что черная дыра питается не от звездных ветров близлежащих звезд, а скорее материалом из массивного кольца материала, с радиусом около 5 световых лет вокруг нее.
Так G2 не вызвало захватывающих вспышек и рентгеновских выбросов, которые астрономы прогнозировали в 2011 году, но выясняется, что G2 (а также G1) были гораздо более полезным не в питании черной дыры; вместо этого они вращаются вокруг центра галактики, обеспечивая дразнящие подсказки относительно природы гравитационного монстра, живущего в центре Млечного Пути.