Вчені, використовуючи дані радіо - і рентгенівського діапазону, виявили джети у чорної діри нашої галактики
Потоки високоенергетичних часток і електромагнітного випромінювання різних діапазонів спектра, відомі як джети, були помічені вченими-астрономами біля багатьох чорних дірок, що розташовуються в центрах далеких галактик. Але до останнього часу вченим не вдавалося виявити ні слідів, ні сам джет, що лунав у простір чорною дірою в центрі нашої власної галактики, галактики Чумацького Шляху. Спостереження за простором, вироблені вченими в попередні часи, дозволили виявити якісь сліди потоків високоенергетичного випромінювання, але результати різних досліджень часто суперечили один одному і не могли слугувати переконливим доказом того, що вченим нарешті вдалося спіймати джет, що лунав нашої чорною дірою.
Нещодавно вчені, що працюють з результатами спостережень, зроблених рентгенівської обсерваторії " Чандра (Chandra X-ray Observatory) і радіотелескопом Very Large Array, знайшли переконливі докази того, що надмасивна чорна діра, розташована в центрі нашої галактики, що має назву Sagittarius A* або Sgr A*, не дуже відрізняється від представників свого виду. Чорна діра Sgr A*, що має масу, яка в чотири мільйони разів перевершує масу Сонця, і яка знаходиться на відстані 26 тисяч світлових років від Землі, також як і інші чорні діри, викидає в навколишній космічний простір джети високоенергетичного випромінювання.
"Астрономи безуспішно десятиліттями шукали джет, пов'язаний з центральної чорної діри Чумацького Шляху. І лише наші останні спостереження і більш ретельний аналіз раніше зібраних даних надали людям найбільш переконливі докази наявності таких джетів, принаймні одного такого джета" - розповідає Жиюэн (Zhiyuan Li), вчений з Наньцзинского університету в Китаї, провідний автор статті, опублікованої в останньому випуску журналу Astrophysical Journal.
Буквально всім людям відомо, що чорні діри поглинають абсолютно все, матерію і випромінювання, які потрапляють в мережі їх гравітаційних пасток. Але це трохи не так, часто трапляється, що процеси, які відбуваються на межі горизонту подій чорної діри, відображають частину падаючої на неї матерії і випромінювання, формуючи з них потужні потоки, джети. Ці джети забезпечують матерією і енергією, що оточує чорну діру простір, відіграючи при цьому важливу роль у завданні темпу формування нових зірок.
Відомо, що чорна діра Sgr A* "сидить на дієті", споживаючи з навколишнього простору зовсім незначна кількість матерії. Це обумовлює те, що виробляється нею джет надзвичайно слабкий, із-за чого його виявлення досить утруднене. При цьому, з-за близькості Землі до чорної діри вчені-астрономи просто не в змозі побачити другий джет, що лунав чорною дірою з її зворотної сторони в протилежному напрямку. Або, через брак матерії в навколишньому просторі чорна діра Sgr A* здатна зробити тільки один єдиний джет, що є досить рідкісним явищем у всьому космосі.
Вивчаючи динаміку руху хмар пилу і газу в районі чорної діри Sgr A*, вчені прийшли до висновку, що вісь обертання чорної діри майже паралельна осі обертання всієї галактики, а невеликі відхилення між цими двома осями вказують на те, що в дуже далекому минулому галактика Чумацького Шляху стикалася з іншими невеликими галактиками, центральні чорні діри яких поглиналися дірою Sgr A*. Ці зіткнення і поглинання пояснюють і не дуже звичайний кут напрямку виверження джета, який вчені з'ясували за місцем світінням хмари газу в рентгенівському і радіодіапазоні, що має місце в точці зіткнення струменя джета з цим хмарою.
Якщо бути більш точним, то хмара газу, що знаходиться на шляху потоку джета чорної діри Sgr A*, випускає рентгенівське випромінювання строго на певній частоті, напрям поширення якого корелює з напрям потоку джета від чорної діри. Другим доказом служить ударний фронт радіовипромінювання, подібний фронту ударної звукової хвилі, що поширюється прямо з місця зіткнення джета з газом хмари. Енергетична підпис всіх вторинних випромінювань, як рентгенівського, так і радіо-, вельми схожа з "підписами" інших джетів, вивергає сверхмассивными чорними дірами в інших галактиках.
Слід зауважити, що набір даних, аналіз яких призвів до відкриття джетів у чорної діри нашої галактики, далеко не новий, він був зібраний обсерваторією Chandra в проміжку між вереснем 1999 року і березнем 2011 року і включає в себе більше 17 повних діб спостережень за центром нашої галактики.