Незважаючи на те, що чорна діра в центрі Чумацького Шляху є монстром, вона все ще досить тиха. Подзвонив Стрілець A* , воно приблизно в 4,6 мільйона разів масивніше нашого Сонця. Зазвичай це задумливий бегемот. Але вчені, які спостерігають за с.гр. A* з Телескоп Кека щойно спостерігав, як його яскравість за кілька годин збільшилася в 75 разів.
Спалах не видно в оптичному світлі. Все це відбувається в ближньому інфрачервоному діапазоні, частині інфрачервоного спектру, найближчій до оптичного світла. Астрономи спостерігали за Sgr. A* протягом 20 років, і хоча чорна діра має певну мінливість у своєму виході, це спалахне спалах у 75 разів більше не схоже на те, що астрономи спостерігали раніше. Цей пік був більш ніж вдвічі яскравішим за попередній піковий рівень потоку.
Про ці результати повідомляється в Astrophysical Journal Letters у статті під назвою « Безпрецедентна мінливість Sgr A* в NIR “, і доступний на сайті додрукарської підготовки arXiv.org . Головним автором є Туан До , астроном з UCLA.
Ось уповільнена зйомка зображень понад 2,5 години з травня від @keckobservatory надмасивної чорної діри Sgr A*. Чорна діра завжди змінна, але це була найяскравіша, яку ми бачили в інфрачервоному випромінюванні. Це було, мабуть, навіть яскравіше, перш ніж ми почали спостерігати ту ніч! pic.twitter.com/MwXioZ7twV
Туан До (@quantumpenguin) 11 серпня 2019 року
Команда побачила Sgr. А* спалах у 75 разів у нормі протягом двох годин 13 травня. Спочатку астроном Туан До подумав, що вони бачать зірку під назвою SO-2, а не Sgr. A*. SO-2 є однією з групи зірок, які називаються S-зірками, які близько обертаються навколо чорної діри. Астрономи спостерігали за нею, коли вона обертається навколо чорної діри, і спочатку вони не були впевнені, чи бачать вони її, чи Sgr. A*.
В інтерв'ю з ScienceAlert До сказав: «Чорна діра була настільки яскравою, що я спочатку прийняв її за зірку S0-2, тому що я ніколи не бачив Sgr A* настільки яскравою. Проте протягом наступних кількох кадрів було зрозуміло, що джерело змінюється і має бути чорною дірою. Я майже відразу зрозумів, що з чорною дірою, ймовірно, відбувається щось цікаве».
Чотири зображення з паперу. Приблизно за 2-годинний період Sgr A* спалахнув у 75 разів за норму і вдвічі яскравіше, ніж будь-який інший спостережуваний пік. Спочатку астрономи думали, що вони дивляться на S-зірку SO-2. Авторство зображення: Do et al; 2019 рік.
Питання в тому, що змусило сгр. A* спалах, як це?
На даний момент астрономи не впевнені, що стало причиною спалаху. Sgr. A* раніше демонстрував спалахування, але не так яскраво. Тому саме спалювання не є безпрецедентним.
Це наше найкраще зображення справжньої чорної діри. Це надмасивна чорна діра в центрі галактики M87, і вона була знята телескопом Event Horizon Telescope (EHT). Саму чорну діру насправді неможливо побачити, тому це зображення насправді є її горизонтом подій. Наступною метою EHT є Sgr. A*. Авторство: Event Horizon Telescope Collaboration
Ймовірно, що щось порушило Sgr. А* зазвичай тихий район, і є принаймні пара можливостей. Перше насправді не є порушенням, а неточністю в статистичних моделях, які використовуються для розуміння чорної діри. Якщо це так, то модель потрібно оновити, щоб включити ці варіації як «звичайні» для Sgr. A*.
Друга можливість — де все стає цікаво: щось змінилося в околицях чорної діри.
Згадана раніше зірка на ім'я SO-2 є головним кандидатом. Це одна з двох зірок, які наближаються дуже близько до Sgr. A* на еліптичній орбіті. Кожні 16 років це найближче. Ще в середині 2018 року він був останнім найближчим наближенням, коли він був лише за 17 світлових годин від чорної діри.
Група зірок, що обертаються близько до Sgr. A* називаються зірками S. SO-2 зробив найближчий підхід приблизно за рік до спалювання, яке спостерігалося в травні 2019 року. Авторство зображення: Автор Cmglee – Власна робота, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid =15252541
Можливо, близький підхід SO-2 порушив спосіб надходження матеріалу в Sgr. A*. Це створило б мінливість і яскраве спалахування, які астрономи бачили в травні, приблизно через рік після близького наближення зірки.
Але астрономи не впевнені. SO-2 не дуже велика зірка, і здається малоймовірним, що вона може викликати подібні порушення. Мало того, це найбільша з зірок S, яка наближається до Sgr. A*, тому навряд чи хтось із інших зірок також може бути причиною.
Інша можливість — газова хмара.
Ще в 2002 році астрономи побачили те, що, на їхню думку, могло бути хмарою газоподібного водню, що наближається до центру Sgr. A*. До 2012 року астрономи були більш впевнені, що це хмара, і вона отримала назву G2. Вони виміряли температуру хмари на рівні 10 000 градусів за Кельвіном і змогли виміряти її траєкторію: у 2013 році вона буде рухатися досить близько до чорної діри, щоб припливні сили розірвати його .
Європейська південна обсерваторія зробила цю симуляцію розриву G2 Sgr. A*. Авторство: ESO
Спочатку астрономи вважали, що газ від G2 може бути втягнуто в Sgr. акреційний диск A*, і що він буде яскраво спалахувати при нагріванні. Але цього ніколи не було.
Але все ще можливо, що його проходження поблизу чорної діри спричинило ланцюг подій, які викликали або сприяли спалаху в травні 2019 року.
Комп'ютерне моделювання зображення хмари газоподібного водню G2, що зустрічає Sgr. A* і бути витягнутим. Зустріч могла порушити зазвичай спокійний потік матеріалу в чорну діру і спричинити мінливість і спалахування, які спостерігалися в травні 2019 року. Авторство зображення: М. Шартманн і Л. Калькада/Європейська південна обсерваторія та Інститут хутра Макса-Планка Extraterrestrische Physik.
Зрештою, (якщо таке взагалі є в науці), це спалахування може бути просто природним результатом змінного потоку матеріалу в Sgr. A*, який, як очікується, буде нерівним. Якщо це так, то ми повертаємося до простого оновлення статистичної моделі, яка використовується для пояснення мінливості чорної діри.
Єдиний спосіб дізнатися – зібрати більше даних. Не тільки з Кеком, поки центр галактики ще видно вночі, а й з іншими телескопами. Протягом останніх кількох місяців галактичний центр було видно, і «приціли, такі як Spitzer, Chandra, Swift та ALMA, спостерігали». Ці спостереження на різних довжинах хвиль повинні допомогти прояснити ситуацію, коли вони стануть доступними.
Більше:
- Науково-дослідна робота: Безпрецедентна яскравість ближнього інфрачервоного випромінювання та мінливість Sgr A*
- Ліверморська національна лабораторія Лоуренса: Чорна діра Чумацького Шляху готується до перекусу
- W.M. Обсерваторія Кека
- Science Alert: Надмасивна чорна діра нашої Галактики випромінила таємничо яскравий спалах
- Вікіпедія: Стрілець А-зірки