Исследование: в центре нашей Галактики может находиться вовсе не черная дыра

Группа астрофизиков выдвинула гипотезу о принципиально ином устройстве Млечного Пути, чем принято считать.

Исследование принято к публикации в MNRAS Letters, коротко о нем рассказывает Science Alert.

Мы считаем само собой разумеющимся, что в центре галактики Млечный Путь есть сверхмассивная черная дыра, однако на практике этого никто не проверял. Вывод о наличии и свойствах сверхмассивной дыры под названием Стрелец A * сделан на основе гравитационного эффекта, который она оказывает на другие объекты, например на экстремальные орбиты звезд при вращении вокруг галактического центра.

В новом исследовании группа астрофизиков бросила вызов этой теории. Согласно их работе, наблюдаемые орбиты объектов галактического центра, а также орбитальные скорости во внешних областях Галактики было бы легче объяснить, если предположить, что в центре Галактики расположена не черная дыра, а ядро темной материи.

Идея возникла при изучении орбиты звезды S2 вокруг галактического центра — это длинная эллиптическая петля, которая послужила идеальной лабораторией для одного из самых необычных тестов общей теории относительности. Ряд предыдущих исследований показал, что теория относительности сохраняется в галактическом центре пространства-времени и орбита S2 согласуется со сверхмассивной черной дырой, в 4 млн раз превышающей массу Солнца.

Затем появился объект под названием G2. На своей длинной эллиптической орбите G2 неожиданно обошел свой перицентр — точку на своей орбите, ближайшую к предполагаемой черной дыре. Он превратился из обычного компактного объекта в нечто длинное и растянутое, а затем снова сжался до компактного объекта.

Природа G2 до сих пор неизвестна, но его движение по перицентру не полностью соответствует модели сверхмассивной черной дыры.

В прошлом году исследователи показали, что орбиты S2 и G2 согласуются с другой моделью — вращением вокруг огромной плотной «капли» темной материи, которая постепенно теряет плотность ближе к своим краям.

Однако S2 и G2 — не единственные объекты, вращающиеся вокруг центра нашей Галактики. В новом исследовании астрофизики расширили свою модель до 17 наиболее известных звезд, движущихся вокруг галактического центра. И оказалось, что модель со сгустком темной материи в центре Млечного Пути идеально описывает и их орбиты.

Однако активные ядра других галактик кажутся гораздо более совместимыми с моделью сверхмассивной черной дыры.

Команда предполагает, что при превышении критической массы сгусток темной материи мог гравитационно коллапсировать в сверхмассивную черную дыру. Кроме того, эта идея могла бы объяснить, как вообще появились сверхмассивные черные дыры, поскольку нам так и неизвестно, как они становятся такими большими.

Изображение: ESO/M.Kornmesser

Сверхмассивная черная дыра продемонстрировала неожиданное поведение

Ученые рассказали, как упасть в черную дыру и выжить