26.06.2022
20:27

Изучение сверхмассивной черной дыры в нашей галактике

Сверхмассивная черная дыра (СМЧД) в ядре нашей галактики, Стрелец А* (Sag A*), имеет скромные размеры - всего 4,15 миллиона солнечных масс. Недавно телескоп Event Horizon Telescope (EHT) опубликовал впечатляющее субмиллиметровое изображение этой дыры, в светящимся окружением. Многие галактики имеют ядерные СМЧД, которые в тысячи раз больше, например, ядро M87, изображение которого было получено EHT в 2020 году. Но Стрелец А* находится относительно близко от нас, всего в двадцати пяти тысячах световых лет, что дает астрономам уникальную возможность исследовать свойства СМЧД.

Эпизодическая аккреция и переменные всплески излучения дают ключ к разгадке природы аккреции, размеров и местоположения каждого события в сложном окружении черной дыры, а также того, как эпизоды могут быть связаны друг с другом и со свойствами черной дыры, например, с ее вращением. Каждая длина волны несет определённую информацию, и одним из ключевых диагностических инструментов является разница во времени между вспышками на разных длинах волн, которая позволяет проследить, где во время вспышки происходят происходит выработка различных механизмов. Стрелец А* находится достаточно близко, чтобы наблюдать за ней на радиоволнах с момента ее открытия в 1950-х годах; в среднем Стрелец А* накапливает материал с очень низкой скоростью, несколько сотых долей массы Земли в год, но этого достаточно, чтобы вызвать изменчивость, а также более яркие вспышки.

Астрономы завершили анализ времени скоординированных одновременных наблюдений Стрелец А* в ближней инфракрасной, рентгеновской и субмиллиметровой областях. Вспышки наблюдались в период с 17 по 26 июля 2019 года. Команда отмечает, что активность 2019 года, по-видимому, отражает необычно высокую скорость аккреции. Хотя некоторые события наблюдались одновременно, субмиллиметровая вспышка (ALMA) появилась примерно через 20 минут после инфракрасной и рентгеновской вспышек (Chandra).

Ученые рассматривают три сценария: инфракрасное и рентгеновское излучение в этих вспышках возникло в результате спирального вращения заряженных частиц в мощных магнитных полях; инфракрасное и субмиллиметровое излучение возникло в результате первого процесса, а рентгеновское излучение было получено при столкновении инфракрасных фотонов с заряженными частицами, движущимися со скоростью, близкой к скорости света; и, наконец, только субмиллиметровое излучение возникло в результате первого процесса, а все остальные полосы были порождены вторым. К сожалению, наземные наблюдения не могут быть непрерывными, и в результате время пика субмиллиметрового излучения вспышки не было замечено, что затрудняет определение временной задержки между ним и рентгеновским излучением, которая могла бы свидетельствовать о его возникновении в другом месте или в результате другого процесса. Команда, объединив свои результаты с более ранними исследованиями изменчивости, нашла одну закономерность, в которой инфракрасные и рентгеновские лучи возникают в результате второго процесса, а затем субмиллиметрового излучения от первого в расширяющейся, остывающей намагниченной плазме.

По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220624185126

Обозрение "Terra & Comp".