Сърцето на Млечния път пулсира с мистериозен сигнал

В сравнение с някои други галактики свръхмасивната черна дупка в сърцето на Млечния път не е особено активна. Тя не поглъща купища материя и не изстрелва гигантски струи плазма в Космоса.

Дори една сравнително кротка свръхмасивна черна дупка обаче е див, свиреп звяр и нашата собствена – наречена Sgr A* (Стрелец A*) – е уловена да прави някои доста странни неща. А сега има ново: астрофизиците Густаво Магаланес-Гуихон и Серхио Мендоса от Националния автономен университет на Мексико са го записали като нещо като... пулсиращо.

ОЩЕ: Черната дупка на Млечния път не просто се върти

На всеки 76 минути, като по часовник, гама-лъчевият поток на Sgr A* се променя. Изследователите казват, че това е подобно по периодичност на промените в радиоизлъчването и рентгеновото излъчване на черната дупка, което предполага орбитално движение на нещо, което се върти лудо около черната дупка, пише ScienceAlert.

Самите черни дупки не излъчват радиация, която в момента можем да открием. Те са по-тъмни от тъмните сенки, невидими за телескопите, с които изследваме светлината, струяща през Вселената. Но пространството около тях е друг въпрос. В екстремния гравитационен режим извън хоризонта на събитията на черната дупка могат да се случат много неща.

От района на Sgr A* се излъчва светлина с множество дължини на вълната и силата на тази светлина варира значително с времето. И поне в някои от тези дължини на вълните астрономите са забелязали модел.

Радиовълните се колебаят във времева скала от около 70 минути, според публикация от 2022 г. А документ от 2017 г. показва периодичност от 149 минути, която е в основата на рентгеновите изблици на черната дупка. Това е около два пъти повече от периодичността на радио-, а сега и на гама-флуктуациите.

ОЩЕ: Осем обсерватории заснеха първото изображение на черната дупка в центъра на Млечния път

Едва наскоро, през 2021 г., гама-лъчението е свързано със Sgr A*. Магаланес-Гуихон и Мендоса смятат, че в данните от гама-лъчите може да се крият някои тайни, така че се заели да ги анализират. Те взели публично достъпни данни, записани от космическия телескоп Fermi Gamma-ray между юни и декември 2022 г., обработили ги и провели търсене на периодични модели.

Учените открили един. На всеки 76,32 минути, според техните резултати Sgr A* изпуска гама-лъчение – най-енергичният диапазон на дължината на вълна̀та на светлината във Вселената.

Сходството с периодичността на радио- и рентгеновите изблици предполага основна обща причина. Радиолъчението, казват изследователите, има повече или по-малко същата периодичност като гама-лъчението. Рентгеновите изблици са на 149 минути и имат двойна периодичност - малко вероятно е това да е съвпадение, което предполага, че неговата периодичност е хармонична на периодичността на гама- и радиолъчите.

Тъй като самата черна дупка не излъчва радиация, а такава редовна, повтаряща се периодичност често е признак за орбитално движение, физическият механизъм вероятно се заключава в нещо, което се върти около черната дупка. Според статията от 2022 г. това вероятно е петно горещ газ, което се задържа от мощно магнитно поле и подлага частиците на синхротронно ускорение, излъчвайки радиация в процеса.

Това петно има орбитално разстояние от Sgr A*, подобно на това на Меркурий около Слънцето. Но с орбитален период от 70 до 80 минути петното се движи с безумно високи скорости, около 30 процента от скоростта на светлината.

ОЩЕ: Черната дупка в центъра на Млечния път се държи непредсказуемо

По думите на Магаланес-Гуихон и Мендоса, техните резултати са в съответствие с тази интерпретация на радиоданните, което предполага, че петното газ излъчва на множество дължини на вълна̀та. Докато орбитира, според теорията, петното изпуска енергични изригвания.

Все пак има още някои детайли за изглаждане. Черните дупки са изключително трудни за изучаване и Sgr A* не е изключение. По-нататъшни наблюдения, на различни дължини на вълна̀та, биха могли да помогнат за хвърлянето на повече светлина върху тъмното и мистериозното сърце на нашия Млечен път.

Изследването е достъпно на сайта за препринт arXiv.