Астрономы выяснили, когда потухла черная дыра в центре Млечного Пути

В центре Млечного Пути существует гигантская "яма", заполненная раскаленным газом, которая возникла примерно 6 миллионов лет назад, когда черная дыра в центре нашей Галактики постоянно "пережевывала" и "выплевывала" огромные массы материи, говорится в статье, принятой к публикации в Astrophysical Journal.

"Мы играли в космические прятки, пытаясь понять, куда пропала как минимум половина массы видимой материи в Млечном Пути. Для этого мы обратились к архивным данным, собранным телескопом XMM-Newton, и поняли, что эта масса никуда не спряталась и что она представляет собой раскаленный газ, пронизывающий почти всю галактику. Этот "туман" поглощает рентгеновские лучи", — рассказывает Фабрицио Никастро (Fabrizio Nicastro) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра в Кембридже (США).

Как объясняют ученые, сегодня большинство астрономов считает, что в центре всех галактик обитают сверхмассивные черные дыры – объекты массой в миллионы и миллиарды Солнц, непрерывно захватывающие и поглощающие материю, часть которой "пережевывается" черной дырой и выбрасывается в виде джетов – тонких пучков плазмы, разогнанной до околосветовых скоростей.

В Млечном Пути и в ряде других галактик эта черная дыра находится в "спячке", и джеты у нее отсутствуют. Ученые достаточно долгое время пытаются понять, когда она "заснула" и насколько активной она была в прошлом, и как эта активность влияла на жизнь звезд в центре Галактики и на ее окраинах.

Никастро и его коллеги неожиданно нашли ответ на этот вопрос, пытаясь разрешить другую старую космическую загадку – вопрос того, куда подевалась "недостающая" материя Галактики. Дело в том, что астрономы уже несколько десятилетий пытаются понять, почему масса видимой материи – звезд, планет, пыли, облаков газа и прочих структур – примерно в 2,5-5 раз меньше, чем предсказывают расчеты, основанные на скорости движения звезд вокруг центра Млечного Пути.

Относительно недавно наблюдения за другими галактиками, проведенные при помощи рентгеновской обсерватории "Чандра" и гамма-телескопа "Ферми", показали, что эта "пропавшая масса" может скрываться за пределами галактики в виде "ушей" — гигантских облаков раскаленного газа над и под Млечным Путем, которые не видны ни в одном другом диапазоне излучения, кроме рентгена и гамма-лучей.

Команда Никастро проверила, так ли это на самом деле, используя данные, собранные европейским рентгеновским телескопом XMM-Newton. Ориентируясь на линии кислорода в рентгеновском спектре межзвездной среды, "выдающие" присутствие горячего газа, авторы статьи вычислили его массу и плотность в разных уголках галактики.

Оказалось, что в центре Млечного Пути присутствует гигантский "пузырь" из разреженного горячего газа, протянувшийся на расстояние примерно в 20 тысяч световых лет от его центра. Массы этого газа и других скоплений горячей материи над и под галактикой, по словам астрономов, как раз хватает для того, чтобы покрыть разницу между наблюдениями и расчетами.

Его "родителем", по всей видимости, была сверхмассивная черная дыра Sgr A* в центре нашей Галактики – если она была активна в прошлом, то она выбрасывала огромные массы горячего газа, движущиеся со скоростью в примерно тысячу километров в секунду. Эти выбросы "очистили" те части Млечного Пути, через которые они пролетали, от сколь-либо серьезных скоплений холодной и более заметной для нас материи.

Данный пузырь, как показывают расчеты ученых и наблюдения за молодыми звездами в окрестностях центра Галактики, сформировался примерно 6 миллионов лет назад, когда черная дыра "съела"  все свои запасы материи и ушла в "спячку" после 8 миллионов лет "обжорства". Схожим образом, как считают астрофизики, может прекращаться работа далеких от нас квазаров, активных сверхмассивных черных в далеких галактиках.