Свръхмасивната черна дупка в центъра на нашата галактика е изненадващо активна: оказва се, че тя не само абсорбира материя, но и я изхвърля в космоса.
Понякога откритията се правят не чрез намиране на нещо, а защото нещо липсва. Такъв беше случаят и този път: астрономите внимателно изучиха студения молекулярен газ, обграждащ свръхмасивната черна дупка в центъра на нашата галактика Млечен път, и видяха огромна, зейнала празнота.
От периферията на масивна черна дупка, наречена Стрелец A*, огромна празнота се разпространява навън като конус. Както учените обявиха миналата седмица, това е дългоочаквано доказателство, че от черната дупка се излъчва горещ „вятър“, който духа от около 20 000 години, отнасяйки студен газ.
Както е добре известно, гравитацията на всяка черна дупка е толкова силна, че дори светлината не може да излезе от нейните предели, попадайки сякаш в капан. Поради това не можем директно да наблюдаваме черна дупка; за нейното присъствие може да се съди от поведението на други близки обекти, като например звездите, които обикалят около нея. Въпреки това, съществува хипотеза, че черните дупки са способни да изхвърлят материя под формата на струи или „ветрове“.
Последните проучвания потвърждават, че най-близката до нас черна дупка, която е по-масивна от четири милиона слънца и действа като котва на нашата галактика, се държи както се очаква – тя не само абсорбира, но и изхвърля материя. Това откритие разкрива определен парадокс: учените са принудени да използват сложни астрономически наблюдения, за да докажат, че вселената около нас всъщност е напълно нормална.
Черните дупки се появяват след като големи звезди изгорят цялото си гориво и започнат да се сриват (теорията постулира, че в самия център на всяка черна дупка има безкрайно малка и безкрайно плътна точка, наречена „сингулярност“). Въпреки донякъде неясна класификация, черната дупка обикновено се счита за свръхмасивна, ако масата ѝ надвишава сто пъти масата на нашето Слънце.
Смята се, че свръхмасивна черна дупка се намира в центъра на всяка голяма галактика. Стрелец А*, разположена на приблизително 26 000 светлинни години разстояние, е точно плътното ядро на изгаснала звезда, разположена в центъра на нашата спирална галактика.
Освен това, изхвърляния на материя са били засечени от други свръхмасивни черни дупки, включително галактиката M87, разположена на 53 милиона светлинни години разстояние. Досега обаче беше невъзможно да се потвърди този процес в Стрелец А*. Наблюденията от Земята са затруднени от прах, газ и космически боклук. Освен това, най-близката до нас черна дупка е в относително неактивна фаза, известна като покой, което затруднява изучаването ѝ. Предишни наблюдения са дали неубедителни резултати.
Астрономът Марк Горски и астрофизикът Лена Мурчикова от Северозападния университет решиха да използват радиотелескопа ALMA в северната част на Чили. Този телескоп има 66 радиоантени и е проектиран да открива слабото излъчване на „студената“ вселена, която се формира от обширни структури като молекулярен газ (предимно водород) и облаци прах. Тези структури са по-трудни за наблюдение от горещите, ярки обекти като звездите. За да разкрият структурата на студените газови области, натрупани около черната дупка, изследователите анализираха петгодишни наблюдения на молекулярен газ, разпръснат в рамките на един парсек (около три светлинни години) от центъра на черната дупка.
В полезрението на учените попада област, наподобяваща конично просветление с остри ръбове, съответстващо на горещ „вятър“, излъчващ се от черната дупка, който отнася студен газ. Според Лена Мурчикова, учените били изумени да видят „толкова голям и ясно изразен вятърен конус… наблюдавахме го мълчаливо известно време“. Изследователите проверили два пъти резултатите си, използвайки рентгеновата обсерватория Chandra на НАСА, и публикували откритията си миналата седмица в The Astrophysical Journal Letters.
Астрономът от университета в Кеймбридж Мартин Рийс, съавтор на забележителната статия от 1971 г., предсказваща съществуването на свръхмасивна черна дупка в центъра на нашата галактика, предпазливо приветства изследването. Той каза, че то надминава всички предишни опити за откриване на такъв „вятър“: „Авторите на изследването ни предоставиха удивително подробни карти на газовите и праховите региони близо до галактическия център. Те показаха как, комбинирани, тези резултати могат да се използват, за да се заключи за съществуването на масивна черна дупка, скрита в тази област.“
Рийс не изключва други възможни причини за феномена. Учените възразяват, посочвайки, че всички други обяснения, като топлина или вятър, излъчвани от експлозия на свръхнова или от звезди, обикалящи около черна дупка, не се подкрепят от наблюдения.
Според Мурчикова, една от най-големите изненади е, че „вятърът“, излъчван от черната дупка, е постоянен, а не „поривен“: „Никога не сме виждали някакъв вид бриз, така да се каже, да духа от черна дупка… Да наблюдаваш как черна дупка тихо живее живота си и едновременно с това изхвърля енергия в околното пространство, без да унищожава нищо, е прекрасно.“ Важният момент, подчертава Мурчикова, е, че черните дупки активно оформят околното си пространство.
Приятно е да мислим за свръхмасивната черна дупка – Стрелец А* – като за нашата галактическа гранд дама, която все още не е изчезнала, но продължава да работи без усилие в залеза на дългата си космическа кариера.
Автор: Анджана Ахуджа, научен наблюдател
Източник: Financial Times
