Млечный путь: холодный диск вокруг Стрельца А *

Как сообщает журнал Nature, астрономы обнаружили с помощью телескопа ALMA новую структуру Млечного Пути, его центральной черной дыры. Это вращающийся диск относительно холодного газообразного водорода, который на расстоянии 1/100 светового года окружает горизонт событий.

В самом сердце Млечного Пути сидит гравитационный гигант: Стрелец A *, громадная сверхмассивная черная дыра с массой, равной четырем миллионам солнечных. От Земли Стрельц А * недалеко: всего в 26 тысячах световых лет. Однако у астрономов пока нет полной картины этой черной дыры: удалось обнаружить вблизи горизонта событий магнитные поля и горячие газы. По последним данным, там может быть реактивная струя .

Елена Мурчикова и ее коллеги по Принстонскому университету хотели выяснить, как распределяется относительно холодный водородный газ с температурой «только» 10 тысяч градусов. До этого астрономы предполагали, что газы с температурой свыше миллиона градусов находятся прямо в черной дыре.

Хотя горячий газ испускает много энергии в виде сильных рентгеновских лучей, это не относится к более холодному водороду. Его атомы сначала непрерывно ионизируются интенсивным излучением вблизи черной дыры, а затем присоединяются своими электронами к нейтральным. Эта рекомбинация генерирует характерную линию в водородном спектре, которую Мурчикова и ее команда наблюдали, используя  телескоп ALMA.

Млечный Путь: сверхмассивная черная дыра окружена не только очень горячим газом, но и диском относительно холодного водорода Иллюстрация: © NRAO / AUI / NSF; С. Дагнелло

Астрономы сумели визуализировать распределение холодного газообразного водорода вокруг центральной черной дыры.

«Мы первые, кто нанес на карту этот диск и определил его вращение».
Елена Мурчикова

Наблюдения показали, что газ образует вращающийся диск, который окружает черную дыру на расстоянии всего в 1/100 светового года, что соответствует тысячекратному удалению Земли от Солнца. Масса этого газового диска составляет приблизительно 1/10 массы Юпитера.

Как ни странно, газовый диск вращается в том же направлении, что и галактика, большинство соседних звезд и газовых облаков.

«Ориентация водородного кольца не соответствует ни одной из других структур в галактическом центре».
Елена Мурчикова

Газовый диск расположен поперек плоскости Млечного пути и наклонен на 90 градусов к орбите ближайшей звезды G2 .

До сих пор неясна структура диска из холодного газообразного водорода. Газ имеет среднюю плотность от 100 000 до одного миллиона частиц водорода на кубический сантиметр. Но пока неизвестно, равномерно ли распределен этот водород, или же диск состоит из скопления множества плотных комков газа.

Не выяснено и взаимодействие этого диска из более холодного газообразного водорода с горячим газом у горизонта событий Стрельца А *, а также другие факторы, влияющие на черную дыру.

«У нас до сих пор нет четкой картины того, как происходит наращивание в такой черной дыре».
Елена Мурчикова

Астрономы надеются, что больше информации дадут дальнейшие наблюдения с помощью ALMA, телескопа Event Horizon, а также будущих космических телескопов.

Источник: scinexx.de