Image Credit: John Sirlin / Alamy/ Northwestern University
Международная команда астрофизиков обнаружила сотни таинственных структур в центре галактики Млечный Путь.
Согласно исследованию, опубликованному в начале июня в журанале астрофизиков Astrophysical Journal Letters, эти одномерные космические нити представляют собой сотни горизонтальных или радиальных нитей - тонких, удлиненных тел светящегося газа, которые потенциально возникли несколько миллионов лет назад, когда поток из Стрельца А*, центральной сверхмассивной черной дыры Млечного пути, взаимодействовал с окружающими материалами. Нити относительно короткие по длине, каждая размером от 5 до 10 световых лет.
Результаты были получены почти через 40 лет после того, как Фархад Юсеф-Заде (Farhad Yusef-Zadeh), ведущий автор исследования, и другие исследователи обнаружили вблизи центра галактики еще одну популяцию из почти 1000 одномерных нитей, которые являются вертикальными и намного крупнее, длиной до 150 световых лет каждая. Поняв, что нити, вероятно, связаны с активностью Стрельца А*, а не со вспышками сверхновых, как они думали ранее, Юсеф-Заде и его коллеги обнаружили еще сотни спаренных и сгруппированных вертикальных нитей в том же районе в 2022 году. Новое исследование одновременно подтверждает и развивает предыдущие выводы.
Фархад Юсеф-Заде является профессором физики и астрономии в Northwestern University’s Weinberg College of Arts and Sciences и членом Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (Центра междисциплинарных исследований в области астрофизики).
Обнаружение “новой популяции структур, которые, кажется, указывают в направлении черной дыры”, стало для нас неожиданностью, сказал Юсеф-Заде. “Я действительно был ошеломлен, когда увидел это. Нам пришлось проделать большую работу, чтобы убедиться, что мы не обманывали самих себя”, - добавил Юсеф-Заде. “Мы обнаружили, что эти нити не случайны, а, по-видимому, связаны с истечением нашей черной дыры (outflow of our black hole). … Это доставляет удовлетворение, когда находишь порядок в центре хаотического поля ядра нашей галактики”.
Находки, связанные с черной дырой, расположенной примерно в 26 000 световых годах от Земли, “действительно захватывающие” и “демонстрируют, насколько прекрасна Вселенная”, - сказала Эрика Хамден (Erika Hamden), доцент астрономии в Университете Аризоны, которая непосредственно не принимала участия в этих исследованиях.
Стрелец А* “является ближайшей к нам сверхмассивной черной дырой, но она относительно тихая, и поэтому ее несколько сложно по-настоящему изучить”, - добавила Хэмден. “Но эта работа предоставляет доказательства того, что недавно он выбрасывал довольно много энергии в космос в виде струи и конического истечения”.
Узнаем больше о Млечном пути
Исследователи обнаружили структуры, проанализировав изображения, полученные телескопом MeerKAT Южноафриканской радиоастрономической обсерватории, который оснащен 64 спутниковыми антеннами, каждая из которых имеет высоту 65 футов (почти 20 метров) и которые соединены через 5 миль (около 8 километров) малонаселенной местности, что дает минимальные помехи.
MeerKAT observatory/ image SOUTH AFRICAN RADIO ASTRONOMY OBSERVATORY (SARAO)
“Новые наблюдения телескопа MeerKAT изменили правила игры”, - сказал Юсеф-Заде. “Это действительно техническое достижение радиоастрономов”.
Несмотря на сходство между недавно обнаруженными нитями и теми, что были идентифицированы в 1984 году, авторы нового исследования не думают, что популяции обладают точно такими же чертами.
Вертикальные нити расположены перпендикулярно плоскости галактики, в то время как горизонтальные параллельны плоскости и направлены радиально в сторону черной дыры, говорится в пресс-релизе NORTHWESTERN UNIVERSITY, где трудится ученый Юсеф-Заде.
Вертикальные нити окружают ядро Млечного Пути, но горизонтальные, по-видимому, расходятся в одну сторону по направлению к черной дыре. “Распределение и выравнивание нитей может помочь показать, как материал перемещался и искажался в прошлом”, - сказала Хамден.
Их поведение также отличается: горизонтальные нити испускают тепловое излучение и вещество, связанное с молекулярными облаками, частично или полностью внедренными в поток из черной дыры. Молекулярные облака состоят из газа, пыли и звезд. Вертикальные нити, с другой стороны, являются магнитными и удерживают электроны космических лучей, движущиеся почти со скоростью света.
Авторы полагают, что дальнейшее изучение вновь обнаруженных нитей могло бы помочь им “узнать больше о вращении черной дыры и ориентации аккреционного диска”, - сказал Юсеф-Заде.
Основные элементы черной дыры ESA / XMM-Newton
Аккреционный диск черной дыры - это тонкая, горячая структура, образующаяся в результате того, что материал соседней звезды стягивается в кольцо вокруг черной дыры.
По словам Хэмден, необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, появляется ли струйный выброс из черной дыры и, следовательно, больше нитей по обе стороны черной дыры. Струя в данном контексте - это пучок вещества, выбрасываемый некоторыми астрономическими объектами.
Черная дыра “обычно выбрасывает струи симметрично... так что должна быть пара”, - добавила Хэмден. “Один из способов подтвердить, что структура (нити накала) создана чем-то вроде струи, - это найти обе ее стороны”. Это добавило бы знаний и понимания “сложной, активной картины нашего Млечного пути”, - сказала она.
Изображение NASA/CXC/M.Weiss
Юсеф-Задеподчеркнул, что, по его мнению, их работа “никогда не бывает завершенной”. “Нам всегда нужно делать новые наблюдения, - сказал он, - и постоянно подвергать сомнению наши идеи и совершенствовать наш анализ”.
По материалам The Astrophysical Journal Letters, Релиз Northwestern University
Макс Грин, Бостон, специально для RuMesto
