У черной дыры в центре Млечного Пути нашли углерод, кислород и железо
Газ, вращающийся вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец A* в центре Млечного Пути, содержит много тяжелых элементов. К такому выводу пришли исследователи из Института космических исследований Троттье при Университете Макгилла. Результаты опубликованы в Astronomical Journal.
Что обнаружил телескоп «Джеймс Уэбб»
В астрономии металлами называют все элементы тяжелее водорода и гелия, в том числе углерод, кислород, железо и золото. Их содержание влияет на то, насколько быстро газ остывает. От этого, в свою очередь, зависит, как легко вещество может приблизиться к черной дыре и попасть внутрь нее.
Команда использовала наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб», который регистрирует инфракрасное излучение. Благодаря высокой четкости спектральных данных ученые смогли различить тепловые сигналы нескольких газовых облаков вблизи Стрельца A* и точнее определить их химический состав.
Выяснилось, что газ по составу похож на многие звезды, вращающиеся вокруг черной дыры. Это позволяет предположить, что звезды и облака могли сформироваться из одного материала или в сходных условиях.
Почему черная дыра поглощает мало вещества
Стрелец A* находится ближе к Земле, чем любая другая известная сверхмассивная черная дыра, поэтому его окрестности можно изучать с высокой точностью. При этом он поглощает гораздо меньше вещества и медленнее, чем некоторые другие объекты такого типа.
«Мы знаем, что в центре нашей галактики есть черная дыра, которая притягивает вещество. Но мы видим, что она поглощает его гораздо меньше, чем другие сверхмассивные черные дыры, и делает это медленнее. Чтобы понять причины, нужно изучить свойства доступного ей материала, включая газ, пыль и звезды, вращающиеся вокруг нее», — рассказала ведущий автор исследования Николь Форд, аспирантка физического факультета Университета Макгилла.
Содержание тяжелых элементов может влиять на охлаждение газа и тем самым менять условия, при которых вещество приближается к черной дыре. Однако одного химического состава недостаточно, чтобы объяснить, почему Стрелец A* так медленно поглощает окружающий материал.
Можно ли восстановить прошлое черной дыры
Новое исследование дополняет другую работу, в которой ученые пытались выяснить, сохранил ли окружающий газ следы прежних всплесков активности Стрельца A*. Результаты показали, что излучение облаков сильно зависит от местных условий. Поэтому по нему трудно надежно определить, когда и насколько активно черная дыра поглощала вещество в прошлом.
Это не означает, что прежних всплесков не было. Просто окружающий газ не позволяет уверенно восстановить историю активности объекта.
По словам Форд, для дальнейшего изучения ученым потребуется сопоставить наблюдения с компьютерными моделями, которые показывают, как газ меняется на протяжении длительного времени.
Изучение Стрельца A* помогает понять не только процессы в центре нашей галактики, но и распределение тяжелых элементов вокруг черных дыр в более далеких галактиках. Оно также дает новые данные о происхождении элементов, из которых сформировались Земля и другие планеты.
