Чорна діра не змогла «поласувати» пиловим хмарою

77

Газо-пилова хмара G2 піднесло вченим сюрприз. Дані, отримані Дуже Великим Телескопом ESO, свідчать про те, що об’єкт не зазнав значної деформації при зближенні з чорному дірою в центрі Чумацького Шляху і залишився дуже компактним. Дослідники припускають, що хмара – швидше за все, молода зірка з масивним ядром, все ще знаходиться в стадії аккреції навколишнього речовини.

Чорна дірка в серці Чумацького Шляху має масу в чотири мільйона сонячних мас. Навколо неї звертається невелика група яскравих зірок і загадкове пилова хмара, відоме під назвою G2. Траєкторія його руху, прослеженная за останні кілька років, свідчила про те, що хмара з прискоренням рухається у напрямку чорної діри – падає на неї. Було передбачено, що точка найбільшого зближення з чорною дірою – «периботрон» — повинна бути пройдена хмарою в травні 2014 року.

Очікувалося, що величезні приливні сили, викликані колосальними тяжіння чорної діри, розірвуть хмара на частини і розмажуть його речовина уздовж її орбіти. Частина цієї речовини в цьому випадку була б поглинена чорною дірою, що призвело б до спалахів та інших високоенергетичних явищ, супутніх жахливої «трапези». Щоб не пропустити можливості досліджувати унікальна подія, за областю галактичного центру протягом останніх років стежили численні групи астрономів.

Група Андреаса Эккарта з Кельнського університету в Німеччині вже багато років спостерігає цю область на Дуже Великому Телескопі (VLT) ESO. Ці спостереження велися і в критичний період з лютого по вересень 2014 р., безпосередньо перед проходженням точки периботрона в травні 2014 року і після нього. Отримані результати добре узгоджуються з більш ранніми спостереженнями, виконаними на телескопі Кека на Гаваях.

Зображення, отримані на довжинах хвиль інфрачервоного випромінювання водню, показують, що як до, так і після зближення з чорною дірою хмара залишалося компактним.

Виявилося, що безпосередньо перед зближенням хмара віддалявся від Землі зі швидкістю близько десяти мільйонів кілометрів на годину, а після розвороту навколо чорної діри воно стало рухатися у бік Землі зі швидкістю дванадцять мільйонів кілометрів на годину.

Флоріан Пайсскер, аспірант Кельнського університету в Німеччині, який виконав більшу частину спостережень, говорить: “Це було дуже захоплююче: перебувати біля телескопа і бачити, як в реальному часі надходять дивовижні дані”.

Моніка Валенсія з Кельнського університету додає: “Це не вкладалося у свідомості – пилова хмара залишалося компактним і до, і після тісного контакту з чорною дірою!”

Хоча більш ранні спостереження наче говорили про те, що об’єкт G2 розпливається, нові дані не показують жодних ознак збільшення ні його видимих розмірів, ні розкиду швидкостей окремих її частин.

На додаток до спостережень з приймачем SINFONI група виконала довгу серію вимірювань поляризації світла, що приходить з області надмасивної чорної діри, з приймачем NACO на телескопі VLT. Ці вимірювання, кращі на сьогоднішній день, показують, що поведінка речовини, аккрецируемого на чорну діру, дуже стабільно і — у всякому разі, поки — в ньому немає ознак надходження нових порцій матерії від хмари G2.

Така стійкість пилової хмари до сильного гравітаційно-приливному впливу знаходиться в безпосередній близькості від нього чорної діри змушує зробити висновок, що всередині хмари повинен знаходитися щільний об’єкт з великим ядром. На користь такого припущення говорить і відсутність ознак випадання речовини хмари на чорну діру.

Андреас Еккарт так підводить підсумок нової роботи: “Ми проаналізували весь масив останніх даних і особливо часовий проміжок в 2014 році, коли хмара перебувала на найкоротшій відстані від чорної діри. Ми не можемо підтвердити факт значущого збільшення розмірів джерела. Його поведінка ні в найменшій мірі не схоже на поведінку аморфного хмари, позбавлену ядра. На нашу думку, об’єкт повинен бути молодою зіркою, зануреної в батьківське хмара”.