Стрілець А*: як гігантська чорна діра управляє нашою галактикою

Не так давно людство дізналося, як виглядає Стрілець А* – надмасивна чорна діра, розташована в серці Чумацького Шляху. З цього навіть намагалися роздути сенсацію, але вона – не роздулася. Бо виглядає Стрілець А* понуро і передбачувано – як помаранчевий бублик діаметром 26 мільйонів кілометрів, що складається з навколишнього сингулярність розпеченого газу. Сам знімок, видимий на головній картинці, нічого науці не дав. Цікавий не він, а спосіб його одержання. Прихований в непрозорих хмарах пилу Стрілець А* спостерігається тільки в радіодіапазоні. Це не

Але, до речі, про Стрільців. Стрілець А* (з зіркою), це не зовсім те ж, що Стрілець А (без зірки). Стрілець А – комплекс радіоджерел у складі Стрільця А* (надмасивної дірки), Стрільця А Схід (гаряча туманність, залишена вибухом наднової близько 50 000 років тому) і Стрілець А Захід (холодна мряка, у якій народжуються кілька гігантських зірок). . . І це не термінологічний перфекціонізм, а ілюстрація до того, про що піде мова нижче. Всі складові Стрільця А знаходяться дуже близько, що спочатку призвело до їх сприйняття, як одного джерела. Тобто, в околицях центральної чорної діри досить тісно і жваво.

Тісно – не те слово. У центрі Чумацького Шляху розташований балдж, – згущення діаметром 25000 світлових років, щільність зоряного населення у якому приблизно в 10000 разів більше, ніж в околицях Сонця. Балдж згущується до центру і переходить в ядро, що має діаметр 3000 світлових років та ще в 100 раз більш щільне. Характерне відстань між зірками в цій області змінюється світловими цілодобово, а не роками. Нічого особливого в такому перенаселення, втім, немає. ядро галактики відрізняється тільки розміром.

Якщо ж розглянути картину в цілому, складна структура галактики, в основному, пов’язана з особливостями нашого сприйняття. Сприймаємо ми в телескопи – не щільність матерії, а щільність оптичного випромінювання. І спіральна структура з великими і малими рукавами, перемичкою, балждем і ядром існує тільки в оптичному діапазоні. Це – регіони розташування молодих і яскравих зірок. Якщо ж мати на увазі розподіл темної і адронной матерії, то Чумацький Шлях являє собою товсту лінзу. Без чітких меж, але умовно відповідну формі гало. Щільність речовини рівномірно збільшується від країв до центру. До Стрільця А*.

Так було з самого початку. Більше 13 мільярдів років тому галактика являла собою одне з коллапсирующих хмар, на які розпалося єдине поле гарячої протоматерии. Хмара була набагато меншою і відповідно більш щільним, що прискорювало його стиснення. І тоді-то в центрі утворилася чорна діра, в яку, як у воронку, матерія почала витікати. Але закручування газу до релятивістських швидкостей в аккреційному диску призвело до виділенню енергії настільки величезною (маса Стрільця в 4 мільйони разів перевищує сонячну), що колапс був зупинений. Тиск випромінювання квазара, яким на той момент був Стрілець А*, роздуло газова хмара. . .

Так чорна діра зіграла в історії галактики роль в перший раз. Хоча, яку роль в деталях – незрозуміло. Обставини подій епохи настільки раннє покриті мороком. У якихось галактиках, як у нашій, квазари швидко гасли, в якихось- і чомусь- продовжували працювати ще 5-7 мільярдів років, набираючи масу іноді в 1000 разів більшу, ніж у Стрільця. В яких-то, – в галактиках з активними ядрами, – на мінімальній потужності квазари продовжують тліти досі. Загадковим у цій історії є те, що з формою, масою, типом та іншими характеристиками галактик, тривалість роботи квазара, як здається, взагалі не пов’язана.

Але мова не про абстрактну центральної чорної діри, а про Стрільці А*. Судячи з низькою за мірками гігантських галактик масі, матерію він перестав пожирати швидко. Випромінювання відтіснило газ, ізолювавши дірку від хмари. Після чого, молодий галактиці історія сотні тисяч разів воспроизвелась в мініатюрі. Хмара остигало, що вело до зниження внутрішнього тиску при тому, що щільність все ще залишалася дуже високою. Гігантська лінза рвалася, розпадаючись на коллапсирующие фрагменти. При цьому утворювались нові чорні діри, – вже менші. Деякий час, поки виділилася енергія не зупиняла колапс, вони функціонували, як . Надалі ж роздутим квазизвездами бульбашок належало перетворитися в кульові скупчення.

Власне, дві чорні діри середньої маси (100 тисяч і 32 тисячі сонць), освічені, ймовірно, злиттям багатьох погаслих квазизвезд, – імовірно є супутниками Стрільця А*. Сама ж діра, припинивши променеві атаки, знову почала притягувати газ, ущільнюючи його, що призвело до першого вибуху галактики, – ланцюгової реакції зореутворення, при якій ударні хвилі від вибухів наднових ущільнювали газові хмари, приводячи до утворення нових гігантів, – вже населення II. .