Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики быстро вращается
Международная группа астрофизиков обнаружила, что сверхмассивная черная дыра, которая расположена в центре нашей Галактики, вращается. Рейнхард Гензель (Reinhard Genzel), директор германского Института внеземной физики имени Макса Планка (Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik - MPE) и его коллеги из США (Physics at UC Berkeley), Израиля (Physics at the Weizmann Institute) и Франции (L'Observatoire de Paris) наблюдали периодические вспышки в инфракрасном диапазоне в районе этой черной дыры, которые, как они утверждают, и являются свидетельством ее вращения, а новые данные таким образом "возвещают новую эру наблюдательной физики черной дыры и проверки истинности общей теории относительности".
Астрономы теперь полагают, что сверхмассивные черные дыры имеются в ядрах почти всех галактик во Вселенной. Недавние наблюдения в рентгеновских лучах и подробное изучение маршрутов звезд в районе Стрельца A* (или SgrA*) - мощного радиоисточника в центре нашей Галактики - подтвердили давнее подозрение: Млечный путь также содержит своего монстра - за газово-пылевой завесой, непроницаемой для обычных оптических средств наблюдения, таится черная дыра, которая в 3,6 млн раз массивнее нашего Солнца (но в тысячи раз менее массивна, чем "супердыры" соседей). От нас эта черная дыра расположена на расстоянии 26 тысяч световых лет.
Теперь с помощью 8,2-метрового Очень большого телескопа (Very Large Telescope - VLT) Европейской южной обсерватории в пустыне Атакама (Чили), Гензель и его коллеги впервые зафиксировали в инфракрасном диапазоне периодические вспышки от Стрельца A*. Событие, за которым астрофизики охотились на протяжении более десяти лет, произошло утром 9 мая 2003 года и длилось 30 минут. В следующем месяце (16 июня) наблюдалась другая серия вспышек, которая продолжалась уже 85 минут. По вариациям свечения удалось установить, что эти яркие вспышки происходят с некой периодичностью, - грубо говоря, каждые 17 минут. Это возможно только при условии наличия вращающегося так называемого аккреционного диска из раскаленного газа, постепенно поглощаемого черной дырой, а значит, и сама черная дыра должна вращаться. "Наблюдаемые вспышки повторялись каждые 17 минут, что означает, что центральная черная дыра делает оборот за 30 секунд, - сказал Элиот Квэйтаерт (Eliot Quataert), астроном из Калифорнийского университета в Беркли, который работал с Гензелем над теоретической моделью аккреционного диска черной дыры. - Для сравнения, Солнце, диаметр которого составляет одну десятую диаметра черной дыры*, а масса в несколько миллионов раз меньше, делает полный оборот за месяц".
Гензель и его коллеги обращают внимание на то, что скорость вращения черной дыры равна примерно половине максимальной величины, дозволяемой теорией. Кроме того, они показали, что инфракрасные сигналы исходят из района, расположенного в пределах нескольких миллисекунд дуги (миллисекунда дуги соответствует приблизительно 2 метрам на поверхности Луны, видимой с Земли) - или нескольких световых часов - от горизонта событий черной дыры.
"Такие измерения обеспечат фундаментальную проверку общей теории относительности", - говорит Гензель. Теперь планируется изучить эти вспышки более детально и проследить их связь с событиями, уже зафиксированными в рентгеновском и субмиллиметровом диапазонах.
Источники:
Flares near our galaxy's central black hole indicate rapid spin - UC Berkeley - News Center
VLT Observes Infrared Flares from Black Hole at Galactic Centre - ESO Press Release (там есть снимки и видеоролик)
A new spin on black holes - PhysicsWeb
Milky Way's black hole is in a spin - AFP
________________________________________
* Понятие "размеры черной дыры" - вещь условная, обычно при этом подразумевается, что речь идет о так называемом "горизонте событий" - границе области в пространстве-времени, из которой сигналы, распространяющиеся со скоростью света, не могут выйти во внешнее пространство, они полностью удерживаются тяготением черной дыры. Если черная дыра не вращается, то горизонт событий совпадает со сферой Шварцшильда - сферой с радиусом, равным гравитационному радиусу rg = 2 GM / c2, где M - масса черной дыры, G - гравитационная постоянная. Вращение черной дыры деформирует горизонт событий, оставляя его размеры по порядку величины теми же (Физическая энциклопедия, М., 1988).
Обсудить
Дословно
Рейнхард Гензель
(Об установлении факта быстрого вращения сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики)
Это весьма крупное достижение. Мы теоретически знаем, что черная дыра может иметь только массу, скорость вращения и электрический заряд. В прошлом году мы сумели однозначно доказать существование и определить массу черной дыры в нашем галактическом центре.
Если наше предположение верно, то периодичность вспышек дает нам основное время, за которое газ из аккреционного диска делает оборот по орбите вблизи черной дыры, то есть мы теперь впервые получили скорость вращения самой черной дыры. И она оказалась равна приблизительно половине максимальной скорости вращения, которую разрешает общая теория относительности.
Теперь эра наблюдательной физики черной дыры действительно началась!
Статьи по теме
Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики быстро вращается
Периодические вспышки в инфракрасном диапазоне в районе этой черной дыры являются свидетельством ее вращения, а новые данные таким образом "возвещают новую эру наблюдательной физики черной дыры и проверки истинности общей теории относительности".
Туманность Полумесяца: смертные муки младенца-тяжеловеса
Рентгеновская космическая обсерватория "Чандра" позволила рассмотреть ужасающую, но по-своему прекрасную сцену суицида молодой звезды HD 192163, расположенной от нас на расстоянии примерно в 5 тысяч световых лет в созвездии Лебедя, - астрономы на снимках отчетливо видят первые признаки назревающего звездного кошмара.
"Интеграл" нашел новый класс астрономических объектов
Речь идет о бинарных звездных системах, составной частью которых является черная дыра или нейтронная звезда, заключенных в плотный кокон из холодного газа. Из-за подобного кокона эти объекты остаются невидимыми для традиционных телескопов, однако "Интеграл" как раз и был задуман так, чтобы изучать подобные скрытые высокоэнергетичные явления во Вселенной, выдающие себя только посредством потоков гамма-излучения (недаром его окрестили "охотником за черными дырами").
Дыра под космическим Сомбреро
Орбитальный телескоп "Хаббл" обратил свой взор на одну из самых величественных и "фотогеничных" галактик во Вселенной, известную под прозвищем Сомбреро (M104). Отличительный признак этой галактики - светящееся белое выпуклое ядро, окруженное мощными пылевыми зонами.
Микроквазар ворвался в нашу Галактику из соседнего шарового скопления
Астрономы проследили путь нейтронной звезды и ее спутника, звезды-компаньона, вещество которой нейтронная звезда активно поглощает (Скорпион X-1). В настоящее время эта парочка мчится через нашу Галактику, но ученые считают, что она присоединилась к Млечному пути около 30 миллионов лет назад, а до этого была выброшена из удаленного звездного кластера.
Гигантская черная дыра из скопления Персея напевает за ужином
Космическая рентгеновская обсерватория "Чандра" помогла увидеть звуковые волны, исходящие из самого сердца галактического скопления Персея от сверхмассивной черной дыры. Астрофизики уверяют, что "вокальные способности" черных дыр позволят им раскрыть некоторые "жгучие" тайны галактических скоплений, например, откуда в их центрах такое количество горячего газа.
Черных дыр рождается все больше и больше
Это открытие подтверждает давние подозрения астрофизиков насчет того, что действие черных дыр, скрытых от нас, обитающих на нашем так сказать космическом "заднем дворе", является едва ли не определяющим для всей структуры общегалактического "дома", это вовсе не какие-то экзотические древние мастодонты, давно отыгравшие свою роль в те времена, когда галактики только начали формироваться.
Вторая черная дыра в центре Млечного пути поставляет своему "боссу" младенцев на завтрак
Американские астрономы предполагают наличие еще одной черной дыры в самом "сердце" нашего Млечного пути, правда, это черная дыра "всего лишь" среднего веса, масса ее в тысячи, а не в миллионы раз превосходит массу нашего Солнца. Занимается эта "новая" черная дыра тем, что притягивает молодые звезды поближе к своему сверхмассивному партнеру. Открытие может помочь объяснить, каким образом этому монстру удалось так "разжиреть".
Удалось провести самые детальные наблюдения рождения черной дыры
Обнаруженный в глубоком космосе сверхмощный кратковременный выброс энергии, о котором удалось быстро оповестить 33 обсерватории во всем мире, позволил не только получить надежное свидетельство в пользу теории происхождения черных дыр в результате звездных взрывов, но и провести самые детальные на сегодняшний момент наблюдения таинственных явлений, получивших название GRB (всплеск гамма-излучения).
Найдена пара гигантских черных дыр, обреченных слиться в межгалактическом катаклизме
Ядро галактики NGC 6240 представляет собой систему из двух супермассивных коллапсаров, и в будущем ей грозят серьезные потрясения. Это доказали немецкие астрономы из Института внеземной физики имени Макса Планка с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории "Чандра". Открытие подтверждает теории формирования супермассивных черных дыр.
Доказано существование массивной черной дыры в центре Галактики
Группе германских астрономов удалось показать, что в Галактическом центре расположен один-единственный сверхплотный и сверхмассивный объект - не что иное, как черная дыра. Определенность позволили внести наблюдения за движением звезды, которую исследователи условно обозначили как S2.
Найден новый спутник Млечного пути на "неправильной" орбите
Новые наблюдения, выполненные на гигантском радиотелескопе GBT, показали: то, что раньше считалось межгалактическим облаком, находящимся на неизвестном расстоянии, на самом деле - спутниковая галактика Млечного пути, которая обращается по орбите вокруг Галактического центра в направлении, противоположном большинству остальных галактических спутников.
Обнаружен пепел первых звезд
Недавние наблюдения с использованием космического телескопа "Хаббл" доказывают, что первые звезды сформировались спустя всего лишь 200 млн лет после Большого взрыва. Таким образом, промежуток времени от начала Вселенной до первых звезд оказался гораздо короче, чем давали прежние теории, но находится в полном согласии с данными, полученными от зонда WMAP. Наличие железа и, косвенно, всех других более легких элементов, показывает, что основные компоненты для планет и возможной жизни на них присутствовали очень рано в истории Вселенной. Это намного раньше, чем возникла Земля.
Новости по теме
