Сердце нашей Галактики пульсирует загадочным сигналом

По сравнению с некоторыми другими галактиками, сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути не является особенно активной. Она не поглощает кучу материала и не выбрасывает в космос гигантские струи плазмы.

Однако даже относительно мирная сверхмассивная черная дыра — это дикий, дикий зверь, и наш собственный — по имени Стрелец А. * – было записано, что он делал довольно странные вещи. А теперь появился новый: астрофизики Густаво Магальянес-Гихон и Серхио Мендоса из Национального автономного университета Мексики зафиксировали его своего рода… пульсацию.

Каждые 76 минут, как по часам, поток гамма-излучения Sgr А* колеблется. По словам исследователей, по периодичности это похоже на изменения в радио- и рентгеновском излучении черной дыры, что предполагает орбитальное движение чего-то, безумно вращающегося вокруг черной дыры.

Результаты ожидают экспертной оценки. , можно найти на сервере препринтов arXiv.

Сами по себе черные дыры не излучают никакого излучения, которое мы в настоящее время можем обнаружить. Это тени темнее тьмы, невидимые для телескопов, с помощью которых мы исследуем свет, текущий через Вселенную. А вот пространство вокруг них – другое дело. В экстремальном гравитационном режиме за горизонтом событий черной дыры может произойти многое.

Из области Стрельца A* излучается свет с множеством длин волн, и сила этого света значительно меняется со временем. И, по крайней мере, в некоторых из этих длин волн астрономы обнаружили закономерность.

Согласно статье, опубликованной в 2022 году, радиоволны колеблются примерно за 70 минут. А статья 2017 года показала периодичность 149 минут, лежащая в основе рентгеновских вспышек черной дыры. Это примерно в два раза превышает периодичность радио-, а теперь и гамма-колебаний.

И только недавно, в 2021 году, гамма-излучение было с какой-то уверенностью связано со Стрелец А*. Магальянес-Гихон и Мендоса подумали, что в данных гамма-излучения могут скрываться какие-то секреты, поэтому приступили к их анализу. Они взяли общедоступные данные, записанные космическим гамма-телескопом Ферми в период с июня по декабрь 2022 года, обработали их и провели поиск периодических закономерностей.

Они нашли одну. Согласно их результатам, каждые 76,32 минуты Sgr A* испускает вспышку гамма-излучения – самого энергичного диапазона длин волн света во Вселенной.

Сходство с периодичностью радио- и рентгеновского излучения вспышки предполагают наличие общей причины. По словам исследователей, радиовспышка имеет более или менее ту же периодичность, что и гамма-вспышка. Рентгеновская вспышка продолжительностью 149 минут имеет вдвое большую периодичность; вряд ли это совпадение, что позволяет предположить, что его периодичность является гармоникой периодичности гамма-излучения и радио.

Поскольку черная дыра сама по себе не излучает излучения, а такая регулярная, повторяющаяся периодичность часто является признаком орбитального движения, физический механизм, вероятно, является чем-то вроде вращающийся вокруг черной дыры. В документе 2022 года был сделан вывод, что что-то, вероятно, представляет собой сгусток горячего газа, удерживаемый мощным магнитным полем, которое подвергает частицы синхротронному ускорению, испуская при этом излучение.

Эта капля находится на орбитальном расстоянии от Стрельца А*. это похоже на обращение Меркурия вокруг Солнца. Но с периодом обращения от 70 до 80 минут он движется с безумно высокой скоростью, около 30 процентов скорости света.

Магальянес-Гихон и Мендоса говорят, что их результаты согласуются с такой интерпретацией радиоданные, предполагающие, что сгусток газа излучает несколько длин волн. Теория предполагает, что во время своего вращения сгусток испускает энергетические вспышки. По мере остывания он сильнее светится в радиосвете. Открытие гамма-вспышек подтверждает эту модель.

Однако есть еще некоторые детали, которые необходимо уточнить. Черные дыры, как известно, трудно изучать, и Sgr A* не является исключением. Дальнейшие наблюдения на разных длинах волн могут помочь пролить больше света на темное и загадочное сердце нашего Млечного Пути.

Результаты исследования доступны на arXiv.