Swift отыскал новую чёрную дыру в центре нашей Галактики

Принадлежащая НАСА Орбитальная обсерватория Swift обнаружила чёрную дыру звёздной массы (то есть не сверхмассивную) в центре Млечного Пути. Сделать это удалось, зарегистрировав мощнейший всплеск рентгеновского излучения от ЧД, в тот момент, когда та поглотила значительное облако окружающего вещества.

Само явление, называемое астрономами «рентгеновской новой», является исключительно редким.

Хотя Swift c самого ввода в строй в 2004 году был рассчитан на открытие таких объектов, на деле это пока первая зарегистрированная им рентгеновская новая. (Здесь и ниже иллюстрации NASA's Goddard Space Flight Center.)

«Рентгеновской новой» (по аналогии с обычной новой звездой) принято называть короткоживущий рентгеновский источник, пик излучения которого обычно не превышает нескольких дней и за которым следует несколько месяцев падения интенсивности с постепенным его снижением почти до нуля. Излучение возникает тогда, когда большие количества вещества падают на очень плотные объекты вроде нейтронной звезды или чёрной дыры.

Такой всплеск и был зарегистрирован орбитальной обсерваторией 16 сентября 2012 года в созвездии Стрельца, в ядре нашей Галактики. Дистанция до объекта пока определена с большими допущениями и оценивается в 20–30 тыс. световых лет. Такой разброс вызван в том числе тем, что объект Swift J1745-26 (в соответствии с его координатами) скрыт плотными газопылевыми облаками, не дающим наблюдать его в видимом диапазоне.

«Яркие рентгеновские новые столь редки, что, в сущности, они происходят не чаще одного раза за миссию [космического телескопа], и это первая в практике Swift, — отмечает Нил Герелс, ведущий исследователь проекта из Центра космических полётов имени Годдарда. — Это действительно нечто такое, чего мы давно ждали».

На пике излучение от падающего в ЧД вещества (18 сентября) имело энергии фотонов до 10 000 электронвольт. Это совпадает с уровнем излучения от PSR B0531+21, нейтронной звезды, образовавшейся на месте сверхновой SN 1054, которая взорвалась в Крабовидной туманности (обнаруженной земными астрономами в 1054 году).

Холодный газ, окружающий эту ЧД, долгое время не давал ей поглощать скапливающееся на внешней орбите дыры вещество.

По расчётам, эта ЧД, по всей видимости, была членом системы двойной звезды, в которую, кроме неё, входит нормальная солнцеподобная звезда. От неё к ЧД происходит переток газа и пыли. В норме газопылевое кольцо вокруг ЧД постепенно падает на саму дыру, порождая спокойное однородное рентгеновское излучение (из-за нагрева при падении).

Но если газ и пыль перетекают от звёзд не равномерно, а большим «порциями», то механизм поглощения материи сбивается. После бурной «приватизации» скопившейся около ЧД массы возникает состояние, когда материи поблизости нет и ничто не падает на ЧД. Газ начинает накапливаться в диске, сравнительно медленно вращающемся на относительном удалении от ЧД и поэтому холодном (не излучает в рентгеновском диапазоне). По мере аккумуляции вещества оно начинает падать на ЧД, резко разогреваясь и испуская излучение, характеризующее «рентгеновскую новую»:

Подготовлено по материалам НАСА.