Центр Млечного Пути - это рог изобилия черных дыр

06.04.2018

Иллюстрация сверхмассивной черной дыры, переваривающей остатки звезды
Иллюстрация сверхмассивной черной дыры, переваривающей остатки звезды

Астрономы обнаружили, что в середине галактики обнаружено несколько наиболее вероятных тысяч светящихся предметов.

В течение последних нескольких лет у Чак Хейли был центр Млечного Пути, висящий в его кабинете в Колумбийском университете. Картина, прикрепленная над его столом, показывает ярко-оранжевое и желтое пятно - сияние космического газа, когда его поглощает сверхмассивная черная дыра в центре галактики. Астрономы захватили это свечение, используя рентгеновские лучи, универсальный вид излучения, который хорош для наблюдения за галактическим газом, а также с человеческими телами.

Некоторые из детекторов рентгеновских излучений, обнаруживающихся из галактического центра, происходят из этой черной дыры, известной как Стрелец А *, но не всех. Остальное исходит от населения других, меньших черных дыр, сгруппированных в регионе. Астрономы уже давно предсказывают наличие таких черных дыр в центре галактики, которые, по их словам, могут насчитывать тысячи.

Теперь Хейли и его коллеги нашли первые доказательства этих черных дыр.

Используя архивные данные из рентгеновской обсерватории Чандра, телескоп, вращающийся вокруг Земли, Хейли и команда ученых под руководством Колумбии выбрали 12 источников рентгеновского излучения в течение нескольких световых лет от галактического центра, которые, по их мнению, являются некоторыми из этих меньших черные дыры. Их исследования были опубликованы в среду в Nature .

Десятки черных дыр малы, насколько черные дыры идут, примерно в 10 раз больше массы нашего солнца. Они бесконечно малы, конечно, по сравнению с сверхмассивной черной дырой, которую они окружают, что примерно в 4 миллиона раз больше массы Солнца. Вот что захватил Чандра (голубые точки - это недавно обнаруженные черные дыры):

Предоставлено Nature и Hailey et al.
Предоставлено Nature и Hailey et al.

Астрономы обнаружили меньшие черные дыры, ища своих жертв. Когда черная дыра вращается вместе со звездой, в пласте, известном как двойная система, черная дыра питается своим спутником, сосавая звездный свет в тени. Медленный процесс пожирания сопутствующей звезды создает светящийся диск горячего газа, который можно увидеть с помощью мощных телескопов с помощью рентгеновских лучей. Вот почему Хейли и его команда смогли обнаружить эти черные дыры из всех тысяч. Без людоедских звезд, чтобы осветить этот путь, мы не можем видеть черные дыры с современной технологией

«Черная дыра от ее одиночества ничего не делает, и даже когда она съедает какой-то газ или пыль, она очень неэффективна для преобразования ее пищи в рентгеновские лучи или любую другую форму излучения», - говорит Хейли. «Но когда черная дыра или даже нейтронная звезда или белый карлик, когда у них есть звездный компаньон, то есть живая звезда, эта звезда прольет газ и образует диск вокруг черной дыры». Эти диски очень хорошо при производстве рентгеновских лучей, обнаруживаемых мощными технологиями.

Хейли и его команда прогнозируют, что в центре нашей галактики может быть целых 10 000 этих маленьких черных дыр. Они делают эту оценку на основе наблюдений астрономов аналогичных черных дыр со звездными спутниками ближе к Земле - о да, есть черные дыры, плавающие вокруг всего Млечного Пути, и их рентгеновские излучения. Если бы эти черные дыры были в центре Галактики, они были бы слишком тусклыми, чтобы мы могли увидеть здесь. «Мы видим верхушку айсберга, - говорит Хейли. «На самом деле у нас пропало большинство из них только потому, что центр галактики так далеко».

Новое обнаружение заставляет Хейли задаться вопросом, сколько из этих черных дыр плывет без звездного компаньона, совершенно невидимого для наших телескопов. На самом деле довольно редко для черной дыры успешно лассона звезда с ее силой тяжести и начинать сжимать ее, поэтому там должно быть намного больше, без компаньона, чем с одним, сказал Хейли.

Если мысль о тысячах черных дыр, кружащихся вокруг центра вашей галактики, пугает вас, не волнуйтесь. Эти загадочные объекты не представляют угрозы для нашей маленькой планеты. Но скажем, просто ради удовольствия - вы оказались в галактическом центре, пробираясь через регион вместе с частицами космической пыли. В этой ситуации на самом деле было бы более выгодно поглотить сверхмассивную черную дыру, а не одну из меньших. Конечно, оба убьют вас. Но большая черная дыра сделает путешествие менее болезненным, говорит Сера Марков, астрофизик из Амстердамского университета и член телескопа «Горизонт событий», проект, который впервые пытается сфотографировать черную дыру .

Lucas Jackson / Reuters
Lucas Jackson / Reuters

Каждая черная дыра окружена невидимой границей, называемой горизонтом событий, за которой ничто, даже не светлое, не может исчезнуть. Все, что пересекает этот горизонт, - это гонка. Если бы вы смогли навестить горизонт событий, экстремальные приливные силы - яростный гравитационный рывок черной дыры - растянули бы ваше тело, чтобы он напоминал нитку спагетти. Маркофф говорит, что чем меньше черная дыра, тем больше сосредоточены приливные силы и чем больше дергается. «Таким образом, приливная сила сверхмассивной черной дыры нежная», - естественно, конечно ... «И когда вы пройдете через горизонт событий, вы бы этого не почувствовали. Вы не будете измельчены, пока не будете намного дальше, - говорит она.

В то время как центр галактики уничтожит любое живое существо, которое оказалось там, с космической точки зрения, это место творения. Хейли сравнивает его с питомником для выращивания небесных объектов. «Это похоже на плодородную почву, в которой растут большие звезды, которые затем рушится в эти черные дыры, а затем захватывают другую звезду», - говорит он.

NSF / LIGO / Sonoma State University /A. Simonnet
NSF / LIGO / Sonoma State University /A. Simonnet

Этот процесс производит удобрение для всего остального во Вселенной , изгоняя тяжелые элементы, которые помогают посеять новые звезды, планеты и, в некоторых счастливых местах, жизнь.

Больше интересных статей и поводов для размышления - На нашем канале
Почта для обратной связи: vladivostoktools@yandex.ru