В центре Млечного Пути расположена сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец A*, которая демонстрирует более динамичное и непредсказуемое поведение, чем прежде было зафиксировано*.
Результаты исследования, опубликованные 18 февраля 2025 года, показывают, что диск из газа и пыли вокруг Стрельца А* демонстрирует непрерывную последовательность вспышек без четкой закономерности. Эти колебания яркости имеют разные временные масштабы: от кратковременных вспышек, продолжающихся несколько секунд, до более интенсивных и повторяющихся ежедневно. Некоторые явления развиваются на протяжении месяцев.
Измерения показали, что в области вокруг Стрельца А* зафиксирована непрерывная последовательность вспышек*
В исследовании, проводившемся под руководством Фархада Юсеф-Заде из Северо-Западного университета, использовался прибор ближней инфракрасной камеры (NIRCam) «Уэбба». В течение 48 часов, разделенных на восемь 8-часовых сессий в течение года, команда наблюдала за Стрельцом А.
Зафиксированы многочисленные вспышки различной интенсивности и продолжительности. Аккреционный диск, окружающий черную дыру, в среднем производит пять-шесть крупных вспышек ежедневно, которые сопровождаются множеством дополнительных эффектов. Подобная активность указывает на сложные и динамичные энергетические процессы.
Особенностью является то, что активность Стрельца А* не соответствует известным шаблонам: вспышки возникают без закономерности и сопровождаются постоянными колебаниями интенсивности. « Наблюдался переменчивый блеск, характеризующийся резким усилением интенсивности и последующим возвращением к исходному уровню» , — пояснил Юсеф-Заде. «Не удалось установить четкой закономерности, поэтому каждый сеанс наблюдений сопровождался неожиданными открытиями ».
Механизмы, стоящие за вспышками
По мнению астрофизиков, интенсивная активность обусловлена не менее чем двумя различными физическими процессами.
- Небольшие вспышки могут возникать из-за турбулентности в аккреционном диске, где колебания плотности плазмы приводят к сжатию горячего газа и генерируют излучение. Этот процесс напоминает солнечные вспышки, однако происходит в гораздо больших масштабах энергии и в условиях экстремальной среды, например, вблизи черной дыры.
- Интенсивные вспышки нередко возникают вследствие магнитного пересоединения – процесса, при котором линии магнитного поля стремительно разрываются и соединяются, высвобождая значительное количество энергии. В результате этого частицы ускоряются до скоростей, сопоставимых со скоростью света, что вызывает появление очень ярких выбросов излучения.
Благодаря NIRCam стало возможным наблюдать две разные длины волн инфракрасного излучения (2,1 и 4,8 микрона) одновременно. Сопоставляя изменения в яркости на этих длинах волн, ученые выявили временную задержку во вспышках: излучение с большей длиной волны достигало пика немного позже, чем излучение с меньшей, что указывает на постепенную потерю энергии частицами со временем.
Для изучения этих явлений ученые намерены продлить наблюдения за Стрельцом А* в течение 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.
Опубликованное в журнале The Astrophysical Journal Letters исследование доступно для ознакомления .