Радиотелескоп "взвесил" сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути

Радиоастрономы из США доказали, что сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики тяжелее Солнца как минимум в миллион раз. Для этого они наблюдали за тем, как она передвигалась по небосводу на протяжении 18 лет. Данные с телескопа VLBA  ученые опубликовали в библиотеке научных препринтов arXiv.org.

"Не все поверили в то, что в центре Галактики есть сверхмассивная черная дыра, когда ее следы открыли на рубеже веков при помощи инфракрасных телескопов, которые следили за движением звезд в ядре Млечного Пути. Наши замеры в радиодиапазоне связали этот объект с радиоисточником Sgr A* и должны полностью развеять эти сомнения", - пишут ученые.

В центре предположительно всех галактик мироздания находится одна или даже несколько сверхмассивных черных дыр. К примеру, в ядре Млечного Пути находится черная дыра Sgr A* (Стрелец А* - прим. ТАСС), она от Земли на 26 тысяч световых лет. Стрелец А* превосходит Солнце по массе предположительно в четыре миллиона раз, на это указывают скорости движения звезд вокруг этого объекта.

Другие сверхмассивные черные дыры в некоторых близлежащих галактиках постоянно притягивают и поглощают материю. В отличие от них Sgr A* находится в своеобразной "спячке". Из-за этого она не вырабатывает мощных выбросов плазмы, так называемых джетов, и остается незаметной для фактически всех телескопов, кроме радиоволновых и рентгеновских.

Все это заставляет астрономов ожесточенно спорить о том, как выглядит этот объект, когда он в последний раз пробуждался и как эти эпизоды активности могли влиять на жизнь Галактики в целом и Солнечной системы в частности. Более того, некоторые скептики продолжают верить в то, что Sgr A* представляет собой не сверхмассивную черную дыру, а двойную звезду, в которой обитает "обычная" черная дыра звездной массы, или же некий экзотический объект неизвестной нам природы.

Взвешивание космического тяжеловеса

Марк Рид, астрофизик из Гарварда (США), и его коллега Андреас Брунталер из Института радиоастрономии в Бонне (Германия) наблюдали за Sgr A* на протяжении почти двух десятилетий, замеряя точное положение этого объекта на небосводе.

Как объясняют Брунталер и Рид, так они пытались решить сразу две важных задачи. С одной стороны, астрономы хотели найти новые доказательства того, что этот объект действительно представляет собой черную дыру. С другой, они пытались выяснить, какая часть предположительной массы этого объекта, четыре миллиона Солнц, приходится непосредственно на черную дыру.

В этих наблюдениях астрономы опирались на одну простую закономерность - если Sgr A* действительно находится в ядре Млечного Пути и обладает гигантской массой, то тогда она будет оставаться абсолютно неподвижной, если учесть то, как меняется небосвод от движения Земли вокруг Солнца, а светила - вокруг центра Галактики. В силу небольших размеров и небольшой яркости Sgr A* подобные замеры было очень сложно провести.

Только недавно Рид и Брунталер накопили достаточно данных для того, чтобы вычислить две ключевых характеристики этого объекта - его минимальную массу и предположительную плотность. В том случае, если он действительно представляет собой черную дыру, оба этих показателя будут запредельно высокими, превышающими все допустимые значения для прочих небесных тел на порядки.

Первый показатель, как отмечают исследователи, оказался равен миллиону масс Солнца. Это сопоставимо со значениями, которые ученые вычислили в начале столетия по скорости движения звезд. Это означает, что на долю непосредственно самой черной дыры приходится минимум четверть от общей массы объекта Sgr A* – разумеется, если предыдущие замеры были верны. Остальная часть приходится на материю, которая окружает черную дыру, а также соседние с ней звезды и облака газа.

Плотность черной дыры, соответственно, оказалась в несколько раз выше максимально допустимых значений для других объектов, таких как особо плотные скопления звезд или "клубки" из экзотических частиц. Все это, как заключают ученые, полностью укладывается в представления об облике сверхмассивных черных дыр и подтверждает то, что Sgr A* входит в их число.