Чёрные дыры — одни из самых загадочных и пугающих объектов во Вселенной. Обычно чёрные дыры притягивают все объекты вокруг и не пропускают за границы своего влияния даже свет, но никто не знает, что находится «по ту сторону». Уверенными быть можно только в одном — рядом с этими объектами всё очень и очень странно. А одна из сверхмассивных чёрных дыр находится прямо в центре нашей галактики.
Черные дыры, которые находятся в центре галактик, известны еще как сверхмассивные черные дыры. Черные дыры образуются когда звезда, с массой по крайней мере в 5 раз большая чем масса Солнца исчерпывает свое топливо и из за гравитационного коллапса проваливается в себя, образуя черную дыру. Сверхмассивные черные дыры могут содержать сотни миллионов масс звезд, как наше Солнце.
Астрономы теперь довольно уверенны, что эти сверхмассивные черные дыры находятся в центре почти каждой галактики во Вселенной. Кроме того, масса этих черных дыр так или иначе связана с массой остальной части галактики. Они образуются в тесном контакте друг с другом.
Когда большие количества материала засасывает в черную дыру, он задерживается неспособный быть потребленным . Этот диск начинает нагреваться и ярко светится во многих длинах волн, включая рентгеновские излучение. Когда сверхмассивные черные дыры активно излучают астрономы называют их квазары.
Как же возникают сверх массивные черные дыры.Ученые точно не уверены, но возможно при формирование галактики часть материала стала сверхмассивной черной дырой, в то время как остальной материал стал звездами галактики. Также возможно, что черная дыра сначала сформировалась и потом собрала остальную часть галактики вокруг себя.
Что касается нашей галактики?
В июне 2020 года Институт космических исследований Российской академии наук и Институт внеземной астрофизики Общества Макса Планка опубликовали новую карту неба, полученную российской космической обсерваторией «Спектр-РГ». На ней видно более миллиона объектов — это вдвое больше источников рентгеновского излучения, чем обнаружили за всю историю рентгеновской астрофизики (а она насчитывает немногим менее 60 лет).
В центре карты и Галактики Млечный путь находится объект под названием Стрелец A* — сверхмассивная чёрная дыра, которая в 4 миллиона раз массивнее Солнца. Изучать подобные объекты — одна из главных задач обсерватории, чёрные дыры часто находятся и в центрах других галактик, а одну из них даже удалось «сфотографировать» в процессе поглощения вещества. Следующая цель учёных — узнать, как формируются такие объекты, ведь с этим связано и то, как образовывались и росли галактики.
Несмотря на внушительную массу, Стрелец A* не может причинить вред Земле. Наша планета находится в «рукаве» ближе к окраине Галактики, а сверхмассивная чёрная дыра — в 26 тысячах световых лет в самом центре Млечного пути. В то же время это значит, что информация, которую учёные узнают о космическом объекте сейчас, приходит с задержкой как минимум в 26 тысяч лет.
Астрономы могут наблюдать не сами чёрные дыры, а лишь их влияние на другие космические объекты. Чаще всего они видят аккреционный диск — светящуюся изогнутую «пластинку» вокруг чёрной дыры: материя там движется так быстро, что создаёт видимое излучение в широком диапазоне электромагнитного спектра. В том числе в видимом, но далеко не только в нём.
Ещё чёрную дыру можно отследить по траектории проходящих мимо тел. Так обнаружили и Стрельца А*: учёные 10 лет наблюдали за звездой S2, которая двигалась вокруг него с полным оборотом в 15 с небольшим лет. Исследователи изучили орбиту светила и предположили, что она движется вокруг сверхмассивной чёрной дыры. Шестнадцатилетние наблюдения подтвердили гипотезу.
Звезда S2 находится в непосредственной близости к Стрельцу А*, но его жертвой она не стала: как и другие объекты, сверхмассивные чёрные дыры подчиняются законам гравитации, поэтому вокруг них могут вращаться звёзды и даже планеты. Главное — соблюдать правильную дистанцию.
Почему чёрные дыры "выбирают" центры галактик?
Чёрные дыры не выбирали себе специально такое местоположение, повлиять на такой расклад могли несколько факторов.
Например то, что чёрная дыра ооочень большая по массе и сильно притягивает объекты к себе, из-за чего как раз и держит всю галактику вокруг себя, но как тогда она там оказалась?
Сначала были облака пыли и газа из которых сформировались звёзды. Из больших звёзд образовались чёрные дыры при взрыве сверхновой, а так как звёзды находятся рядом друг с другом, то и притягивать начали их к своей орбите. Так пока чёрные дыры летят через пространство космоса они набирают себе звёзды одиночек, так и образовались галактики, которые мы сейчас наблюдаем.