Чорна діра в центрі Чумацького Шляху — справжній велетень. Досі її можна було описати як відносно спокійну. Та зараз цей астрономічний об’єкт, який учені називають «Стрілець А*» (Sagittarius A*), масою в 4,6 млн разів більшу за Сонце, раптово спалахнув. За декілька годин він став яскравішим на 75 разів ніж зазвичай.
Ці спалахи неможливо було помітити неозброєним оком. Астрономи відстежили їх в інфрачервоному випроміненні. Таким чином вони стежать за Стрільцем уже понад 20 років. Раніше уже помічали певну мінливість його життєдіяльности, але таке масштабне збільшення яскравости науковці ще не спостерігали. До цього максимальний світловий спалах чорної діри був удвічі слабшим.
Чотири послідовні знімки із чорною дірою та зірками довкола неї під час спалахів.
Побачити запис сяяння Стрільця А* у прискоренні можна у Твіттері Туана До, астронома з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. Ці кадри він отримав з Обсерваторії Кека — великої американської обсерваторії, що розміщена прямісінько посеред вулкану Мауна Кеа на Гаваях.
Спочатку науковці подумали, що бачили не Стрільця А*: логічніше припустити, що це була зірка SO-2 — одна із розташованих дуже близько до цієї чорної діри S-зірок. Важко одразу сказати напевне, кому належали спалахи: зірці SO-2 чи таки чорній дірі.
Чорна діра так сяяла, що спочатку я сприйняв її за зірку SO-2, бо ще ніколи не бачив Стрільця А* настільки яскравим. Але на кількох нових кадрах було чітко видно, що джерела світла є різними, і спалахи мусять належати чорній дірі.
Розповідає Туан До.
Що ж спричинило ці спалахи?
Науковці зараз не можуть дати точної відповіді. Важливо те, що самі спалахи не новинка. Стрілець А* час від часу так поводився, тож подив викликало не так явище, як його великий масштаб.
Схема розташування всіх S-зірок довкола Стрільця А*
Імовірно, спалахи спричинив інший космічний об’єкт, що наблизився занадто близько до Стрільця і порушив його спокій. Згадана раніше SO-2 — потенційний кандидат. Вона є однією з двох найближчих до чорної діри зірок на еліптичній орбіті. А кожні 16 років вона наближається до діри ще ближче. 2018 року відстань була найкоротша: від чорної діри зірку відділяло 17 світлових років.
Цілком можливо, що SO-2 порушила переміщення матерії довкола Стрільця А*. Саме це й могло спричинити нестабільність і збільшення яскравости.
Але це не точно. SO-2 не така і великі зірка. До того ж поряд зі Стрільцем А* є інші, більші зірки, що також наближалися до неї на досить близькі відстані й нічого не було.
Альтернативна версія подій
Іншим кандидатом на порушення спокою чорної діри є газова хмара. Ще 2002 року науковці зафіксували астрономічний об’єкт і припустили, що це хмара водню наближалася до Стрільця А*. Через десять років певности, що це саме воднева хмара, побільшало. Тоді її нарекли G2. Згодом зафіксували температуру хмарки: 9727 градусів за Цельсієм. У 2013 році вона пройшла настільки близько до діри, що та мусила б розірвати її на шмаття.
Можливо, газ із G2 потрапив на акреційний диск чорної діри й од нагрівання спалахнув. Та може воднева хмара залізла на територію чорної діри й спричинила низку подій, що їх наука наразі пояснити не може.
Комп’ютерна модель зустрічі водневої хмари G2 і чорної діри з подальшим розтягом першої.
Врешті-решт ці феноменальні спалахи можуть справді виявитися звичайним елементом життєдіяльности чорних дір. І зовнішні чинники тут ні до чого. Наше ж нерозуміння пов’язане з недостатньо повними статистичними моделями. В усякому разі, щоб отримати точніші дані, варто продовжувати і посилювати дослідження.
