Астрофизикам удалось обнаружить пузырь горячих электронов, которые с огромной скоростью вращаются вокруг Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики Млечный Путь. Возможно, это необычное явление поможет понять экспертам, как черные дыры пожирают окружающую их материю.

Диаграммное изображение орбиты электронного пузыря вокруг черной дыры Млечного Пути. EHT Collaboration, ESO/M. Kornmesser

Мачек Вельгус из немецкого Института радиоастрономии имени Макса Планка и его команда воспользовались услугами обсерватории Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) расположенной в Чили. Исследователи наблюдали за областью вокруг Стрельца А*, в то время как черная дыра испускала огромную вспышку рентгеновского излучения. Через несколько минут после вспышки было замечено огромное "горячее пятно" радиации, состоящее из электронов, нагретых до миллиардов градусов. Оно вращалось вокруг черной дыры по орбите на расстоянии, примерно равном расстоянию от Меркурия до Солнца.

Для того чтобы совершить пролет вокруг Солнца, Меркурию требуется 88 суток, тогда как электронному пузырю для обращения вокруг Стрельца А* понадобилось всего 70 минут. То есть он двигался со скоростью, примерно в 30 процентов скорость света. Исследователи смогли наблюдать его только в течение двух орбит, после чего он исчез из поля зрения, либо разрушившись, либо больше не излучая свет с длиной волны, которую может видеть ALMA.

"Пузырь не может быть слишком маленьким, потому что маленький пузырь не исчез бы так быстро", - считает Вельгус. При движении вокруг черной дыры такой объект должен был бы подвергнуться меньшей сдвигающей силе, поэтому он должен был просуществовать дольше. Но это был огромный пузырь, а не крошечный малыш".

Орбита пузыря указывает на то, что материал, непосредственно окружающий черную дыру, огибает ее по траектории, перпендикулярной диску галактики, что означает, что с Земли мы видим ее с лицевой стороны несмотря на то, что она находится в диске, на что уже намекали предыдущие наблюдения. "Мы находимся в галактической плоскости, поэтому нам кажется, будто мы должны видеть ее с краю, однако это не так", - говорит учёный. "Это очень необычно". 

Более детальное изучение этой области позволит экспертам лучше понять, как черные дыры поглощают материю и почему они извергают мощные вспышки. 

"Вид из этого пузыря был бы своего рода волшебным калейдоскопом - вы бы смотрели в одном направлении и видели что-то совсем, с другой стороны, из-за изгиба света под действием гравитации черной дыры. Но вам пришлось бы быть очень выносливым, чтобы выдержать температуру в миллиарды градусов", - говорит Вельгус. "Если бы вы волшебным образом материализовались внутри этого пузыря, вы бы точно так же быстро испарились".

Источники: Journal Astronomy & Astrophysics, Phys.org

1. (DOI: 10.1051/0004-6361/202244493)
2. (https://phys.org/pdf583049278.pdf)