Астрономы наконец-то разгадали тайну, которой более 50 лет, связанную со сверхмассивной черной дырой в центре нашей галактики Млечный Путь.
Большинство черных дыр производят ветры или джеты, поглощая окружающий материал. До сих пор никому не удавалось обнаружить ветер, порождаемый Стрельцом A* — черной дырой, контролирующей рост и эволюцию нашей галактики.
Однако самое детальное на сегодняшний день изображение черной дыры позволило получить гораздо более четкое представление о том, что ученые называют 20 000-летним ветром, что помогает лучше понять ее роль в космосе.
«Если черная дыра не находится в идеальном вакууме, она так или иначе должна порождать ветер», — объяснил в своем заявлении Марк Горски, астрофизик из Северо-Западного университета, который был одним из руководителей исследования. «А идеального вакуума во Вселенной не существует».
«Благодаря новым наблюдениям мы впервые получили достаточно четкое изображение, чтобы увидеть след ветра. Мы посмотрели на данные и сказали: „Вот он. Вот то, что все искали 50 лет“», — сказал он.
Исследователи использовали данные наблюдений за пять лет, полученные с помощью радиотелескопов комплекса ALMA (Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка) в Чили, которые позволили заглянуть сквозь газ и пыль, ранее скрывавшие от нас Стрельца A*.
Получив изображение газа вблизи черной дыры, исследователи затем скорректировали его, чтобы уменьшить радиосигналы от самой черной дыры, которые исходят от вещества вокруг нее.
Полученное изображение оказалось в 100 раз более глубоким и в 80 раз более четким, чем предыдущие карты этой области, что позволило ученым увидеть участки, которые были невидимы на прежних снимках.
Именно так они обнаружили массивное конусообразное отверстие, лишенное газа, которое могло быть создано только горячим ветром.
Ветры, порождаемые звездами вокруг черной дыры, недостаточно мощны, чтобы вырезать область такого размера, утверждают ученые.
«Если вы выдуваете горячий материал из черной дыры, он не захочет сосуществовать с холодным материалом, — сказал Горски. — Он либо вытолкнет холодный материал наружу, либо нагреет его. А если станет слишком жарко, вы больше не увидите холодного газа».
«Ветер не очень мощный, и его направление, вероятно, меняется со временем. Это показывает, что наша черная дыра не уникальна и наше место во Вселенной не уникально», — сказала Елена Мурчикова, которая руководила исследованием вместе с Горски.
Наблюдения указывают на то, что черная дыра находится в более спокойной фазе. Хотя есть свидетельства прошлых возмущений, и рентгеновская обсерватория NASA «Чандра» ранее наблюдала рентгеновское излучение в той же области, где находится конусообразное отверстие.
Стрелец A* был впервые обнаружен в 1974 году.
«Исключительные утверждения требуют исключительных доказательств, — сказал Горски. — Мы хотели убедиться, что смотрим не на какой-то артефакт изображения. И тут рентгеновский снимок с „Чандры“ идеально вписался. Молекулярные особенности совпали».
«Когда находишь то, чего никто раньше не видел, первая мысль, которая приходит в голову, — не „О Боже, мы сделали открытие“, — сказала Мурчикова. — Это мысль: „О Боже, что не так с моим анализом?“ Но когда мы наложили наше изображение на рентгеновский снимок, все начало обретать смысл».