13 мая 2022 года на научном портале «N+1» была опубликована обзорная статья о том, что увидели астрономы в центре Млечного пути, в центре нашей Галактики («Там дыра», автор М. Лисаков).
Известно, что ещё примерно полвека назад астрономы впервые высказали гипотезу, что в центре нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра. В подтверждение этой версии говорит множество данных, даже масса этого компактного и не излучающего объекта была давно подсчитана, но до самого последнего времени астрономы не имели снимков центра нашей Галактики с разрешением достаточным, чтобы рассмотреть хоть какие-то объекты. И вот, 12 мая 2022 года, мы смогли в лицо увидеть тьму в самом сердце Млечного Пути.
О том, как ученые получили этот снимок и что на нем можно разглядеть, рассказывает Михаил Лисаков, сотрудник Института радиоастрономии Общества Макса Планка и Астрокосмического центра ФИАН. Но прежде, чем изложить новые данные, приведём краткую справку о центре нашей Галактики из статьи Википедии «Млечный путь»:
<<В центре Галактики находится сверхмассивная чёрная дыра. Её масса составляет 4,3⋅106 солнечных масс (M⊙), [масса всей нашей Галактики оценивается в (1–2)⋅1012 M☉, ] она наблюдается как компактный источник радиоизлучения Стрелец A* и входит в состав более крупного радиоисточника Стрелец A.Вблизи этой чёрной дыры известны отдельные звёзды: у одной из них период обращения вокруг центра Галактики составляет 15 лет, другая приближалась к центру на расстояние в 60 а. е. и двигалась со скоростью 9000 км/с[1][61][62].
Центральная область размером около 1 парсека содержит два звёздных скопления: относительно старое с массой 106 M⊙ и очень молодое с массой 1,5⋅104 M⊙, оба имеют дискообразную форму. Также в области размером 2×3 парсека вокруг центра отсутствует газ: вероятно, он был унесён звёздным ветром. На границе этой области находится газовое кольцо, которое, по-видимому, представляет собой аккреционный диск чёрной дыры. В пределах 100 парсек от центра Галактики ― области, которую часто называют ядром ― происходит активное звездообразование: там обнаружены остатки сверхновых, источники инфракрасного излучения и гигантские молекулярные облака[1]. На большем удалении от центра располагается центральная молекулярная зона — кольцеобразная область радиусом 200 парсек, содержащая большое количество молекулярного газа[63].
Изучение центра Галактики затруднено тем, что величина поглощения света межзвёздной пылью в направлении центра достигает 30m в полосе V, так что эту область наблюдают только в инфракрасном и радиодиапазоне[64].>>
***
Теперь приступим к изложению выводов статьи «Там дыра» М. Лисакова с портала «N+1» (с сокращениями, наши комментарии даны в квадратных скобках)
<<Свой первый результат телескоп EHT представил в 2019 году — тогда коллаборация получила снимок тени черной дыры в центре галактики M87 (мы рассказывали об этом в материале «Заглянуть за горизонт»). Однако данные, необходимые, чтобы построить это изображения, астрономы получили еще весной 2017 года. Два года ушло на калибровку данных, разработку моделей и новых методов построения изображений.
Данные для получения изображения тени Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, коллаборация собрала тогда же, в апреле 2017-го. На то, чтобы показать его, ученым понадобилось еще три года. [Мы не будем пересказывать здесь причины таких долгих сроков обработки данных, и перейдём к выводам и сюрпризам].
В чем сюрприз
Как и в случае M87, изображение центра нашей Галактики выглядит как яркое кольцо с темной зоной в середине. Сами черные дыры не излучают, но вещество, которое падает на них, разогревается и ярко светится. При этом гравитация черной дыры, как линза, фокусирует излучение окружающего газа, только не за счет разницы в показателях преломления, а за счет гравитационного искривления траекторий фотонов.
«Бублики», которые мы видим в сердце М87 и Млечного Пути, создает радиоизлучение, которое испускают разогнанные до релятивистских скоростей заряженные частицы.
«Чтобы получить излучение в радиодиапазоне, надо ускорить заряженные частицы до скорости, близкой к скорости света, — объясняет Юрий Ковалев [сотрудник Астрономического Центра ФИАН]. — Мы видим фотоны от частиц, разогнанных в магнитном поле. Кроме того, мы видим фотоны, которые черная дыра не захватила, но на направление движения которых она повлияла — в большей или меньшей степени. Там есть фотоны, которые сделали оборот, два оборота вокруг черной дыры».
Фотоны, которые обернулись один или два раза вокруг черной дыры, выглядят для нас как тонкое светящееся фотонное кольцо. Его предсказывал Давид Гильберт еще в 1916 году, сразу после опубликования Общей теории относительности Эйнштейна.
«То что мы видим — это фотонное кольцо плюс другое излучение вещества, линзированное черной дырой. И все это размыто неидеальным угловым разрешением телескопа», — говорит Ковалев.
А вот темное пятно в центре — это как раз то, что мы не видим. Все фотоны из этой области так и не смогли избежать свидания с чёрной дырой и провалились под горизонт событий.
***
Сходство изображений из галактики М87 и из центра нашей Галактики, вообще, — большой сюрприз. Почему-то ось вращения обеих черных дыр оказалась ориентирована почти одинаково — примерно в сторону нашей планеты.
«Удивительно, что обе эти картинки выглядит как колечки, на которые мы смотрим сверху. Почему оно не выглядит как сосиска, почему оно не выглядит как эллипс, почему оно почти круглое? Почему мы не видим это кольцо с ребра, под углом? — рассуждает Ковалёв. — Вероятность того, что это изображение будет таким, была не очень-то высокой. А так все выглядит, как будто бы SgrA* и материя вокруг него знают, откуда мы на них смотрим и повернулись так, чтобы выглядеть для нас красивее всего».
Он объясняет, что в случае с М87 это было ожидаемо: ученые знали, куда смотрит джет ее черной дыры. «Ее так и подбирали, по джету, мы знали, что ее ось вращения смотрит на нас под углом 16–18 градусов. Там все было подобрано заранее. А тут нам повезло», — продолжает ученый.
Что мы узнали?
В 2002 году группа Райнарда Генцеля и группа Андреа Гез по результатам 10 лет наблюдения движения звезд в окрестностях центра нашей Галактики выяснили, что там находится объект массой около четырех миллионов масс Солнца, в области размером около 10 миллиардов километров. Это стало почти неопровержимым доказательством присутствия там сверхмассивной черной дыры: астрофизики не знают другого способа уместить такую массу в такой маленький объем, да еще и так, чтобы этот объект ничего не излучал.
Благодаря телескопу EHT астрономы смогли уточнить размеры этой области. Теперь мы понимаем, что тень черной дыры имеет примерно 60 миллионов километров в поперечнике, — это сравнимо с размерами орбиты Меркурия. Если заменить Солнце на черную дыру SgrA*, то Земля двигалась бы по орбите в 2000 раз быстрее, а год длился бы 4,5 часа.
Кроме того, оба измерения дали согласованные значения массы, которые в свою очередь согласуются с предсказаниями теории относительности. Это позволяет опровергнуть многие (но не все) альтернативные гипотезы о природе компактного объекта в центре Галактики, например, голую сингулярность, некоторые модели бозонных звезд. Все эти гипотезы не вписываются в наблюдаемую картину.
Но нельзя сказать, что наблюдения EHT позволили существенно уточнить наши представления о сверхмассивной черной дыре в центре Млечного пути. Пока речь идет только о подтверждении наших гипотез.
«Мы только в начале пути. С момента открытия реликтового излучения до времени, когда измерения реликтового фона позволили существенно уточнить наши космологические представления, прошло почти 40 лет», — напоминает Ковалев.
Другой сотрудник Астрокосмического центра ФИАН, Павел Иванов отмечает, что EHT подтвердил, что масса черной дыры близка к четырем миллионам масс Солнца. «Но говорить об улучшении точности ее определения по сравнению с результатами, полученными из наблюдений движения ярких звезд, находящихся достаточно близко к черной дыре, не приходится», — сказал он в переписке с N + 1.
«Наблюдения на Телескопе горизонта событий этих двух черных дыр близки к пределу разрешающей способности системы. А из-за несовершенства современных теоретических моделей, с которыми сравниваются наблюдения, пока мы можем говорить только о качественном соответствии наблюдений нашим представлениям», — считает Иванов.
Что дальше?
Телескоп горизонта событий постепенно растет. С 2017 года в состав EHT вошли три новых телескопа — в Гренландии, Аризоне и Франции, — а чувствительность всех телескопов стала лучше на 40 процентов. Ученые уже провели первые наблюдения на частоте 345 гигагерц.
По сравнению с 2017 годом Телескоп теперь может наблюдать объекты в два раза меньшие и в 2,5 раза более тусклые. Кроме того, излучение на новой частоте 345 гигагерц менее подвержено рассеянию, чем на прошлых 230 гигагерц, поэтому следующие изображения будут четче.
Например, ожидается, что наблюдения 2021–2022 годов позволят ученым детально разглядеть область, откуда исходит релятивистский джет черной дыры в центре галактики M87.
В планах коллаборации, очевидно, — построить изображение SgrA* в линейно поляризованном свете, а также детектировать круговую поляризацию черной дыры в M87. Это можно сделать по уже имеющимся данным, так что ученые из EHT займутся этим в ближайшее время. Черные дыры не могут иметь собственного магнитного поля, зато мы сможем увидеть его формирование в аккреционном диске и то, как оно участвует в запуске и ускорении релятивистского выброса. Наблюдение поляризованного излучения — это тот ключик, который откроет дверь к измерению магнитных полей в ближайших окрестностях черных дыр. Измерив их, мы сможем окончательно опровергнуть все модели, альтернативные черным дырам, и, наконец, понять, как они запускают релятивистские джеты.>>
***
Напомним, выше мы излагали (с сокращениями) статью Михаила Лисакова с портала «N+1».
Заметим, что в Зодиакальном круге Центр Галактики (компактный источник радиоизлучения Стрелец A*) находится в 27-м градусе Стрельца. Солнце проходит этот градус ежегодно 19-20 декабря, за несколько дней до зимнего солнцестояния.
Как это может влиять на нас?
Конечно, структуры таких масштабов вряд ли как-то влияют на жизнь и судьбу отдельных людей. Разве что на тех, кто не только родился в день, когда Солнце проходит 27\28 градус Стрельца (около 19 декабря, как Сталин), но и вовлечён (и влияет) на судьбы мира. Надо думать, что влияние Центра Галактики на судьбы нашего земного мира надо искать скорее в эзотерических учениях древних. Как считают астрологи, такое влияние может оказывать прохождение дальних (трансурановых) планет через эту точку Зодиака.
Что касается эзотерики, то относительно Чёрной дыры в Центре нашей галактики, я вспомнил сейчас, что П.П. Глоба когда-то говорил, что по представлениям зерванитов (древняя авестийская эзотерика) наша Вселенная устроена как ловушка для дьявола. Дословно не ручаюсь, но примерно так Глоба как-то выразился.
***
Для любителей астрологии замечу здесь, что из дальних планет (которые влияют на ход мировой истории) последний раз эту точку ("Центр Галактики", 27-й Стрельца) проходил и петлял там владыка хтонический энергий подземного царства Плутон — с конца 2006-го по осень 2007 года. В обозримом будущем никакие дальние планеты по 27-му градусу Стрельца проходить не будут, но примерно с марта до конца 2023 года тот же Плутон начнёт "петлять" на границе знаков Козерога и Водолея, генерируя нестабильность и начало больших перемен в тех регионах, которые были стабильны и жёстко управляемы в 2007-2022 гг, — пока Плутон шёл по знаку Козерога. К тому же примерно с марта по ноябрь 2023 года планета Нептун будет петлять в зодиакальном знаке Рыб в напряжённом аспекте к этой точке Стрельца, экзальтируя фанатизм, и раскручивая хаос в политике и в отношениях между людьми.
Тем не менее, желаем всем и каждому избежать в наступающем году больших неприятностей, и обрести душевную гармонию. А главное, конечно, здоровья Вам и Вашим близким!