Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, Стрелец А*, демонстрирует более динамичное и непредсказуемое поведение, чем наблюдалось ранее. С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» исследовательская группа получила наиболее подробное и продолжительное на сегодняшний день изображение аккреционного диска, вращающегося вокруг Стрельца А*.
Результаты исследования, опубликованные 18 февраля 2025 года, показывают, что диск из газа и пыли вокруг Стрельца А* испускает непрерывную последовательность вспышек, на первый взгляд не имеющих точной закономерности. Эти колебания яркости происходят в разных временных масштабах: от самых коротких вспышек, длящихся всего несколько секунд, до более интенсивных и повторяющихся ежедневно. Некоторые явления, однако, развиваются месяцами.
Непрерывная последовательность вспышек вокруг Стрельца А*
Для проведения исследования команда под руководством Фархада Юсеф-Заде из Северо-Западного университета использовала прибор ближней инфракрасной камеры (NIRCam) «Уэбба», наблюдая за Стрельцом А* в течение 48 часов, разделенных на 8-10-часовые сессии в течение года. Ученые ожидали обнаружить вспышки, но частота и интенсивность активности оказались на удивление высокими.
Наблюдения показали настоящий «фейерверк» вспышек разной интенсивности и продолжительности. Аккреционный диск вокруг черной дыры генерирует в среднем пять-шесть крупных вспышек в день, сопровождаемых многочисленными вторичными явлениями. Такое поведение свидетельствует о наличии весьма изменчивых и сложных энергетических процессов.
Особенно интересно то, что активность Стрельца А* не подчиняется какому-то узнаваемому шаблону: вспышки появляются беспорядочно, с постоянными изменениями яркости. «Мы наблюдали постоянно меняющийся блеск, с внезапным увеличением яркости и последующим возвращением к норме», — пояснил Юсеф-Заде. «Мы не смогли выявить точную закономерность, поэтому каждый сеанс наблюдений приносил новые сюрпризы».
Механизмы, стоящие за вспышками
Астрофизики считают, что за этой интенсивной активностью стоят как минимум два разных физических процесса.
- Самые слабые вспышки могут быть вызваны турбулентностью в аккреционном диске, где изменения плотности плазмы сжимают горячий газ и вызывают выбросы излучения. Это явление похоже на солнечные вспышки, но в гораздо более энергичных масштабах и в экстремальной среде, такой как черная дыра.
- Самые интенсивные вспышки, с другой стороны, могут быть результатом событий магнитного пересоединения — явления, при котором линии магнитного поля быстро разрываются и соединяются, высвобождая большое количество энергии. Этот процесс разгоняет частицы до скоростей, близких к световым, что приводит к чрезвычайно ярким световым выбросам.
Еще одним интересным моментом стала способность NIRCam одновременно наблюдать две различные длины волн инфракрасного света (2,1 и 4,8 микрона). Сравнивая изменение яркости на этих длинах волн, исследователи обнаружили временную задержку во вспышках: излучение, испускаемое на более длинных волнах, достигает пика немного позже, чем на коротких, что говорит о том, что частицы теряют энергию постепенно с течением времени.
Для изучения этих явлений ученые намерены продлить наблюдения за Стрельцом А* до 24 часов без перерыва, чтобы уменьшить «шум» в данных и более точно выявить повторяющиеся паттерны во вспышках. Это может дать новые ключи к пониманию поведения сверхмассивных черных дыр и их влияния на эволюцию галактик.
С исследованием, опубликованным в журнале The Astrophysical Journal Letters, можно ознакомиться здесь.
Читайте все последние новости астрофизики на New-Science.ru
