Що знаходиться в центрі нашої галактики? І як це впливає на нас

13 травня 2022 року на науковому порталі «N+1» була опублікована оглядова стаття про те, що астрономи побачили в центрі Чумацького шляху, в центрі нашої Галактики («», автор М. Лисаков).

Відомо, що ще приблизно півстоліття тому астрономи вперше висловили гіпотезу, що в центрі нашої Галактики знаходиться надмасивна чорна діра. В підтвердження цієї версії говорить безліч даних, навіть маса цього компактного і не випромінюючого об’єкту була давно підраховано, але до самого останнього часу астрономи не мали знімків центру нашої Галактики з роздільною здатністю, достатньою, щоб розглянути хоч якісь об’єкти. І от, 12 травня 2022 року, ми змогли в обличчя темряву у самому серці Чумацького Шляху.

Про те, як вчені отримали цей знімок і що на ньому можна розгледіти, розповідає Михайло Лисаков, співробітник Інституту радіоастрономії Товариства Макса Планка і Астрокосмического центру ФІАН. Але перш, ніж викласти нові дані, наведемо коротку довідку про центрі нашої Галактики зі статті Вікіпедії «Чумацький шлях»:

<<У центрі Галактики знаходиться надмасивна чорна діра. Її маса становить 4,3⋅106 сонячних мас (M⊙), [маса всієї нашої Галактики оцінюється в (1-2)⋅1012 M☉, ] вона спостерігається як компактний джерело радіовипромінювання Стрілець A* і входить до складу більш великого радиоисточника Стрілець A. Поблизу цієї чорної діри відомі окремі зірки: в однієї з них період обертання навколо центру Галактики складає 15 років, інша наближалася до центру на відстань в 60 а. е. і рухалася зі швидкістю 9000 км/с.

Центральна область розміром близько 1 парсека містить два зоряних скупчення: щодо старе з масою 106 M⊙ і дуже молоде з масою 1,5⋅104 M⊙, обидва мають дискообразную форму. Також в області розміром 2×3 парсека навколо центру відсутній газ: ймовірно, він був винесений зоряним вітром. На кордоні цієї області знаходиться газове кільце, яке, мабуть, являє собою аккреційний диск чорної діри. У межах 100 парсек від центру Галактики ― області, яку часто називають ядром ― відбувається активне звездообразование: там виявлені залишки наднових джерела інфрачервоного випромінювання і гігантські молекулярні хмари. На більшій відстані від центру розташовується центральна молекулярна зона – кільцеподібна область радіусом 200 пс, що містить велику кількість молекулярного газу.

Вивчення центру Галактики ускладнене тим, що величина поглинання світла міжзоряного пилом в напрямку центру досягає 30 в смузі V, так що цю область спостерігають тільки в інфрачервоному і радіодіапазоні.

<<Свій перший результат телескоп EHT представив в 2019 році – тоді колаборація отримала знімок тіні чорної діри в центрі галактики M87 (ми розповідали про це в матеріалі ). Однак дані, що необхідні, щоб побудувати це зображення, астрономи отримали ще навесні 2017 року. Два роки пішло на калібрування даних, розробку моделей і нових методів побудови зображень.

Дані для отримання зображення тіні Стрільця А*, надмасивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху, колаборація зібрала тоді ж, у квітні 2017-го. На те, щоб показати його, ученим знадобилося ще три роки. [Ми не будемо переповідати тут причини таких довгих термінів обробки даних, і перейдемо до висновків і сюрпризів].

У чому сюрприз

Як і у випадку M87, зображення центру нашої Галактики виглядає як яскраве кільце з темною зоною в середині. Самі чорні діри не випромінюють, але речовина, яке падає на них, розігрівається і яскраво світиться. При цьому гравітація чорної діри, як лінза, фокусує випромінювання навколишнього газу, тільки не за рахунок різниці в показниках заломлення, а за рахунок гравітаційного викривлення траєкторій

«Бублики», які ми бачимо в серці М87 і Чумацького Шляху, створює радіовипромінювання, яке випускають розігнані до релятивістських швидкостей заряджені частинки.

«Щоб отримати випромінювання в радіодіапазоні, треба прискорити заряджені частинки до швидкості, близької до швидкості світла, – пояснює Юрій Ковальов [співробітник Астрономічного Центру ФІАН]. – Ми бачимо ».

«Те що ми бачимо – це – говорить Ковальов.

А ось темна пляма в центрі – це якраз те, що ми не бачимо. Всі

Схожість зображень з галактики М87 і з центру нашої Галактики, взагалі, – великий сюрприз. Чому-то вісь обертання обох чорних дір виявилася орієнтована майже однаково – приблизно в бік нашої планети.

«Дивно, що обидві ці картинки виглядає як кільця, на які ми дивимося зверху. Чому вона не виглядає як сосиска, чому вона не виглядає як еліпс, чому воно майже кругле? Чому ми не бачимо це кільце з ребра, під кутом? – міркує Ковальов. – Ймовірність того, що це зображення буде таким, була не дуже високою. А так все виглядає, як ніби SgrA* і матерія навколо нього знають, звідки ми на них дивимося і повернулися так, щоб виглядати для нас красивіше всього».

Він пояснює, що у випадку з М87 це було очікувано: вчені знали, куди дивиться джет її чорної діри. «Її так і підбирали, за джету, ми знали, що її вісь обертання дивиться на нас під кутом 16-18 градусів. Там все було підібрано заздалегідь. А тут нам пощастило», – продовжує вчений.

Що ми дізналися?

У 2002 році група Райнарда Генцеля і група Андреа Гез за результатами 10 років спостереження руху зірок в околицях центру нашої Галактики з’ясували, що там знаходиться об’єкт масою близько чотирьох мільйонів мас Сонця, в області розміром близько 10 мільярдів кілометрів. Це стало майже незаперечним доказом присутності там надмасивної чорної діри: астрофізики не знають іншого способу вмістити таку масу в такий маленький обсяг, та ще й так, щоб цей об’єкт нічого не випромінював.

Завдяки телескопу EHT астрономи змогли уточнити розміри цієї області. Тепер ми розуміємо, що тінь чорної діри має приблизно 60 мільйонів кілометрів у поперечнику, – це можна порівняти з розмірами орбіти Меркурія. Якщо замінити Сонце на чорну діру SgrA*, то Земля рухалася б по орбіті в 2000 разів швидше, а рік тривав би 4,5 години.

Крім того, обидва вимірювання дали узгоджені значення маси, які в свою чергу узгоджуються з передбаченнями теорії відносності. Це дозволяє спростувати багато (але не всі) альтернативні гіпотези про природу компактного об’єкта в центрі Галактики, наприклад , деякі моделі . Всі ці гіпотези не вписуються в спостережувану картину.

Але не можна сказати, що спостереження EHT дозволили істотно уточнити наші уявлення про надмасивної чорної діри в центрі Чумацького шляху. Поки мова йде тільки про підтвердження наших гіпотез.

«Ми тільки на початку шляху. З моменту відкриття реліктового випромінювання до часу, коли вимірювання реліктового фону дозволили істотно уточнити наші космологічні уявлення, минуло майже 40 років», – нагадує Ковальов.

Інший співробітник Астрокосмического центру ФІАН, Павло Іванов зазначає, що EHT підтвердив, що маса чорної діри близька до чотирьох мільйонів мас Сонця. «Але говорити про поліпшення точності її визначення порівняно з результатами, отриманими із спостережень руху яскравих зірок, що знаходяться досить близько до чорної діри, не доводиться», – сказав він в листуванні з N + 1.

«Спостереження на Телескопі горизонту подій цих двох чорних дір близькі до межі роздільної здатності системи. А через недосконалість сучасних теоретичних моделей, з якими порівнюються спостереження, поки ми можемо говорити тільки про якісне відповідно спостережень нашим уявленням», – вважає Іванов.

Що далі?

Телескоп горизонту подій поступово зростає. З 2017 року до складу EHT увійшли три нових телескопа – у Гренландії, Арізоні і Франції, – а чутливість всіх телескопів стала краще на 40 відсотків. Вчені вже провели перші спостереження на частоті 345 гігагерц.

Порівняно з 2017 роком Телескоп тепер може спостерігати об’єкти в два рази менші і в 2,5 рази більш тьмяне. Крім того, випромінювання на новій частоті 345 гігагерц менш схильне розсіювання, ніж на минулих 230 гігагерц, тому такі зображення чіткіше.

Наприклад, очікується, що спостереження 2021-2022 років дозволять вченим детально розгледіти область, звідки виходить релятивістський джет чорної діри в центрі галактики M87.

У планах колаборації, очевидно, – побудувати зображення SgrA* в лінійно поляризованому світлі, а також детектувати кругову поляризацію чорної діри в M87. Це можна зробити за вже наявними даними, так що вчені з EHT займуться цим найближчим часом. Чорні дірки не можуть мати власного магнітного поля, зате ми зможемо побачити його формування в аккреційному диску і те, як воно бере участь у запуску і прискоренні релятивистского викиду. Спостереження поляризованого випромінювання – це той ключик, який відкриє двері до вимірювання магнітних полів у найближчих околицях чорних дір. Вимірявши їх, ми зможемо остаточно спростувати всі моделі, альтернативні чорних дірок, і, нарешті, зрозуміти, як вони запускають релятивістські джети. >>

Нагадаємо, вище ми викладали (зі скороченнями) статтю Михайла Лисакова з порталу «N+1».

Зауважимо, що в Зодіакальному колі Центр Галактики (компактний джерело радіовипромінювання Стрілець A*) знаходиться в 27-му градусі Стрільця. Сонце проходить цей градус щорічно 19-20 грудня, за кілька днів до зимового сонцестояння.

Як це може впливати на нас?

Звичайно, структури таких масштабів навряд чи впливають на життя і долю окремих людей. Хіба що на тих, хто не тільки народився в день, коли Сонце проходить 27\28 градус Стрільця (близько 19 грудня, як Сталін), але і залучений (і впливає) на долі світу. Треба думати, що вплив Центру Галактики на долі нашого земного світу треба шукати скоріше в езотеричних вченнях стародавніх. Як вважають астрологи, такий вплив може надавати проходження дальніх (трансуранових) планет через цю точку Зодіаку.

Що стосується езотерики, то щодо Чорної діри в Центрі нашої галактики, я зараз згадав, що П. П. Глоба колись казав, що за уявленнями зерванитов (стародавня авестійська езотерика) наша Всесвіт влаштована як пастка для диявола. Дослівно не ручаюсь, але приблизно так Глоба якось висловився.

Для любителів астрології зазначу тут, що з далеких планет (які впливають на хід світової історії) останній раз цю точку (“Центр Галактики”, 27-ї Стрільця) проходив і петляв там владика хтонічний енергій підземного царства Плутон – з кінця 2006-го по осінь 2007 року. У найближчому майбутньому жодних далекі планети по 27-му градусу Стрільця проходити не будуть, але приблизно з березня до кінця 2023 року той же Плутон почне “петляти” на кордоні знаків Козерога і Водолія, генеруючи нестабільність і початок великих змін в тих регіонах, які були стабільні і жорстко керовані у 2007-2022 рр, – поки Плутон йшов по знаку Козерога. До того ж приблизно з березня по листопад 2023 року планета Нептун буде петляти в зодіакальному знаку Риб в напруженому аспекті до цієї точки Стрільця, экзальтируя фанатизм, і розкручуючи хаос в політиці і в стосунках між людьми.