Сяюча молекулярна хмара світить сьогодні через спалах 200-річної давності, випущений надмасивною чорною дірою нашої галактики, кажуть вчені. Центральна надмасивна чорна діра Чумацького Шляху, також відома як Стрілець A* (скорочено Sgr A*), досить непоказна. На відміну від деяких більш яскравих галактичних центрів, які є яскравими маяками, видимими по всьому Всесвіту, Sgr A* слабкий і тихий.
Однак так було не завжди. Згідно з новими дослідженнями, опублікованими в Nature, Sgr A* спалахнув лише два століття тому. Відлуння спалаху, під час якого Sgr A* було щонайменше в мільйон разів яскравішим за його теперішнє значення, все ще видно сьогодні.
ОСВІТЛЕНІ ХМАРИ
У 1990-х роках астрономи направили нові рентгенівські телескопи на центр нашої галактики. Вони виявили, що Sgr A* тьмяний, але навколо нього були яскраві молекулярні хмари, що складаються з газу та пилу, які зазвичай не випромінюють рентгенівські промені.
«Одна з гіпотез полягала в тому, що хмари не світять самі по собі, а просто відбивають світло від іншого джерела, яке набагато, набагато яскравіше», — говорить Фредерік Марен (Університет Страсбурга, Франція), який керував новим дослідженням. .
Згідно з прогнозами, відбите світло має бути поляризованим; тобто його хвилі повинні вібрувати у бажаному напрямку. Але десятиліттями такий вид спостереження був недосяжний для рентгенівських супутників. Нещодавно астрономи нарешті змогли спостерігати галактичний центр за допомогою Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), супутника, який спеціалізується на спостереженні за поляризацією рентгенівського світла.
«Ми виявили, що галактичний центр не поляризована, але самі хмари поляризовані», — каже Марін. «Тож вони справді розсіюють світло від чогось іншого».
ЯСКРАВИЙ СПАЛАХ
З моменту відкриття сяючих молекулярних хмар Sgr A* був головним підозрюваним джерелом світла. Нове дослідження стверджує, що спостережувана поляризація, в якій сигнал залежить від напрямку освітлюючого світла, справді вказує на Sgr A*.
Проте Майка Клавель (Університет Гренобль-Альпи, Франція), яка не брала участі в дослідженні, каже, що поточна якість даних поляризації навряд чи дозволяє нам зробити таку заяву. Тим не менш, вона впевнена, що Sgr A* справді є тим джерелом, яке шукали астрономи. «На підставі всіх спостережень, які були зібрані з 1990-х років, це єдиний кандидат, який залишився», — каже Клавель.
Надмасивні чорні діри самі по собі не світяться, але сяють будь-які сусідні зірки, астероїди чи газоподібні хмари, розірвані на частини під дією надзвичайної гравітації чорної діри. Коли матеріал обертається навколо чорної діри, він нагрівається та випромінює світло по всьому електромагнітному спектру.
Виходячи з відстані між чорною дірою та хмарами, оціненої за виміряною поляризацією, команда виявила, що Sgr A* спалахнув близько 200 років тому. Попередні дослідження показали, що ймовірний спалах тривав менше ніж 1,6 року. Наскільки яскравим він став, залежить не лише від його джерела, а й від його тривалості: річний спалах був би набагато слабкішим, ніж годинний спалах від тієї самої їжі. Згідно з найскромнішими оцінками, Sgr A* став яскравішим щонайменше в мільйон разів порівняно з його нинішнім значенням. Випромінюване світло було порівнянним зі світлом, яке спостерігали для галактик Сейферта, особливого класу галактик із активним живленням чорних дір у їхніх центрах.
Команда планує використовувати IXPE, щоб знову спостерігати за хмарою, сподіваючись дізнатися більше про минулу подію, включаючи природу об’єкта, який був розірваний на частини. Клавел зазначає, що більше сигналу може також показати, чи є значні зміни у властивостях поляризації в хмарі. Можливо, припускає вона, команда може виявити, що Sgr A* викинув більше одного спалаху за короткий час.
Лише близько 10% найближчих галактик мають активні центральні чорні діри. У той час як чорні діри, здається, проводять більшу частину свого часу в стані спокою (не живлення), фази інтенсивної активності глибоко впливають на еволюцію галактик-господарів. Таким чином, нещодавній спалах у Sgr A* дає унікальне розуміння активності чорної діри та її впливу на її безпосереднє оточення.