Астрономы зафиксировали загадочные вспышки в центре галактики: что это значит

Исследователи из Северо-Западного университета (США) с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба сделали самый детализированный снимок сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре нашей галактики.

Новые данные показали, что Стрелец A* находится в состоянии постоянной активности — она испускает вспышки без перерывов. Эти выбросы варьируются от слабых, длительностью всего в несколько секунд, до мощных и ослепительных, которые случаются каждый день. Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters (AJL).

Группа ученых под руководством астрофизика Фархада Юсеф-Заде проанализировала активность черной дыры в течение 48 часов, разделенных на 8-10-часовые сеансы наблюдений в 2023 и 2024 годах. Выяснилось, что Стрелец A* ведет себя непредсказуемо: каждый новый сеанс приносил неожиданные изменения, что делает этот объект уникальным среди сверхмассивных черных дыр.

"Мы знали, что будут вспышки, но их интенсивность нас поразила. Черная дыра буквально кипит энергией, создавая хаотический фейерверк из ярких и тусклых всплесков, которые возникают и затухают в случайном порядке", — рассказал Юсеф-Заде.

Хотя точные причины вспышек пока остаются неизвестными, ученые выделили две основные гипотезы. По одной из них, короткие слабые всплески можно сравнить с рябью на воде — они, вероятно, вызваны турбулентными процессами в аккреционном диске, газопылевом облаке, окружающем черную дыру. Плотные сгустки плазмы могут временно сжиматься, высвобождая энергию — аналогично солнечным вспышкам.

Яркие мощные выбросы, напротив, похожи на приливные волны и, вероятно, связаны с магнитными взаимодействиями. Когда магнитные поля сталкиваются, выделяется колоссальное количество энергии, подобное электрическим разрядам, но в масштабе космоса.

Благодаря камере NIRCam телескопа Уэбба ученые смогли наблюдать черную дыру в двух инфракрасных диапазонах одновременно. Они заметили, что вспышки на коротких волнах происходят чуть раньше, чем на длинных. Это первый случай зафиксированного временного запаздывания в этих диапазонах, и он может стать ключом к пониманию физических процессов, происходящих у горизонта событий черной дыры.

"Вероятно, эффект связан с тем, что заряженные частицы теряют энергию в ходе вспышки: короткие волны истощаются быстрее, чем длинные. Это соответствует теоретическим моделям, описывающим движение частиц по магнитным линиям вокруг черной дыры", — пояснил Юсеф-Заде.

По мнению исследователей, это открытие может кардинально изменить наше представление о черных дырах и их влиянии на окружающую среду.

Уточнения

Чёрная дыра́ — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. 

Млечный Путь (Галактика) — галактика, в которой находится Земля и Солнечная система. Относится к типу спиральных галактик с перемычкой.