Впервые астрономы смоделировали холодный газовый диск, окружающий гигантскую черную дыру в центре Млечного пути.
Исследование может улучшить знания о том, как черные дыры растут и влияют на окружающую среду.
В центре большинства, если не всех, галактик находятся сверхмассивные черные дыры, масса которых в миллионы-миллиарды раз превышает массу Солнца. Эти огромные структуры могут оказывать глубокое воздействие на галактики, в центрах которых находятся — например, они могут выбрасывать струи материи почти со скоростью света, которые могут путешествовать по всей галактике, вероятно, влияя на ее эволюцию.
В центре нашей галактики находится сверхмассивная черная дыра Стрелец A* , часто сокращенно Sgr A*. Этот гигант примерно в 4 миллиона раз больше массы Солнца и около 14,6 миллиона миль (23,6 миллиона километров) в диаметре.
Вокруг Sgr A* вращается кольцо материи, известное как аккреационный диск. Газ внутри этого диска испытывает такое большое трение, что он может достигать температуры в 18 миллионов градусов по Фаренгейту (10 миллионов градусов Цельсия), согласно новым исследованиям. Предыдущее исследование обнаружило рентгеновские лучи вблизи Sgr A*, вероятно, испускаемые этим горячим газом.
Предыдущие исследования показывают, что Sgr A* также была окружена относительно прохладным газом с температурой от минус 280 градусов F до 17 500 градусов F (минус 170 градусов C до 10 000 градусов C). Однако остается неясным, сколько холодного газа окружило Sgr A*.
"Если мы хотим узнать о том, какие процессы важны и не важны для питания черной дыры, нам нужно хорошо знать окружающую среду вокруг нее", - сказала ведущий автор исследования Елена Мурчикова, астрофизик из Института перспективных исследований в Принстоне, Нью-Джерси. "Но вклад холодного газа в черную дыру никогда не изучался."
Теперь Мурчикова и ее коллеги предполагают, что они, возможно, впервые изобразили прохладный аккреционный диск вокруг Sgr A*. "Это должно помочь нам лучше понять, как работает аккреция на черные дыры", - сказала она.
Ученые использовали массив сеть радиотелескопов ALMA в Чили для анализа центра Млечного пути. В частности, они фокусировались на длинах волн света, испускаемого горячим ионизированным газообразным водородом, который может пройти весь путь от сердца галактики до Земли, с очень небольшой потерей этих световых сигналов на этом пути.
Исследователи обнаружили диск с холодным газом примерно в 20 000 раз больше диаметра самой Sgr A* и оценили его массу примерно в одну десятую массы Юпитера или примерно в 30 масс Земли.
Будущие исследования должны быть нацелены на более высокое разрешение изображений холодного газа вокруг черных дыр, и как этот газ взаимодействует с горячим газом вокруг черных дыр, сказала Мурчикова. "Мы хотим узнать как можно больше о том, что происходит вокруг черной дыры", - отметила она.
Источник: space.com
