NASA/ESA Hubble/Keystone Press Agency/Global Look Press
тестовый баннер под заглавное изображение
Теперь исследователи точно предсказали, когда черная дыра, скорее всего, проснется, пишет Daily Mail. Сверхмассивная черная дыра становится активной, когда начинает поглощать огромное количество газа и пыли из окружающей ее галактики. Но для того, чтобы это произошло, черная дыра должна получать невероятное количество вещества для питания.
Черная дыра в центре Млечного Пути проснется, чтобы в очередной раз насытиться, когда мы столкнемся с карликовой галактикой под названием Большое Магелланово облако. И ученые предсказывают, что это почти наверняка произойдет ровно через 2,4 миллиарда лет.
Почему черные дыры становятся активными? Черные дыры образуются, когда у чрезвычайно крупной звезды заканчивается топливо в конце ее жизненного цикла, и она коллапсирует под огромным весом собственной массы, объясняет Daily Mail. Однако эти так называемые черные дыры звездной массы — сущие пустяки по сравнению с огромными пустотами, которые находятся в ядре почти каждой галактики.
В то время как масса черной дыры звездной массы может в 10 раз превышать массу нашего Солнца, сверхмассивная черная дыра может быть в миллионы или даже миллиарды раз больше. Но, несмотря на их размеры, большинство из этих гигантов практически невозможно обнаружить напрямую даже с помощью наших самых мощных телескопов. Это связано с тем, что их гравитационное притяжение настолько сильно, что даже свет не может вырваться наружу. Однако все меняется, когда черная дыра начинает притягивать окружающую материю. Когда черная дыра «питается», она втягивает материю во вращающееся кольцо, известное как аккреционный диск, где она вращается с невероятной скоростью, пишет Daily Mail.
Доктор Натали Дегенаар из Амстердамского университета рассказала Daily Mail: «Вращаясь по направлению к черной дыре, материя нагревается до десятков тысяч и даже многих миллионов градусов. Мы можем видеть тепловое излучение, которое испускает материя, как визуальный свет, но оно также будет излучаться в ультрафиолетовом, рентгеновском и инфракрасном диапазонах длин волн».
Однако в некоторых случаях черные дыры демонстрируют еще более впечатляющее зрелище.
«Мы видим, что черные дыры, питающиеся материей, выбрасывают гигантские, мощные потоки газа и энергии, — говорит доктор Дегенаар. – Мы называем эти структуры струями, и вы можете представить их в виде космических пожарных рукавов».
Самые быстрые из этих струй движутся со скоростью, составляющей значительную долю скорости света, и высвобождают огромные выбросы энергии, которые мы можем «увидеть» с помощью радиотелескопов на Земле.
Когда это происходит, мы говорим, что черная дыра стала «активной», а не «бездействующей», отмечает Daily Mail.
В данный момент Стрелец А* находится в состоянии покоя, что означает, что он испускает не очень много излучения. Профессор Кристин Доун, эксперт по активным черным дырам из Университета Дарема, объясняет, что это происходит потому, что они поглощают недостаточно вещества.
Профессор Доун рассказала Daily Mail: «Это жалкое количество вещества, которое попадает внутрь. Просто жалко».
Черные дыры могут поглощать максимальное количество вещества, известное как предел Эддингтона. Чем больше черная дыра, тем больше она может поглощать за один раз, но потребление черной дырой в нашей галактике значительно ниже предела Эддингтона.
Однако профессор Доун говорит, что все, что потребуется для того, чтобы Стрелец А* стал активным, — это чтобы кто-то «сбросил в него всю массу вещества». Если количество падающего вещества будет достаточно близко к пределу Эддингтона, это приведет к тому, что Стрелец А* активизируется и создаст свою собственную струю.
Когда Стрелец А* станет активным? Поскольку все, что нужно черной дыре для того, чтобы стать активной, — это внезапное поглощение вещества, ученые полагают, что она может возобновить свою активность в любой момент, продолжает Daily Mail. На самом деле, в период с 2011 по 2014 год ученые надеялись, что облако газа под названием G2 может попасть в аккреционный диск и вызвать всплеск активности, хотя в конечном итоге оно не пострадало.
Доктор Дегенаар говорит: «Хотя G2 удалось избежать трагической участи, многие подобные объекты постоянно проходят мимо созвездия Стрельца А*; центр нашей Галактики, где находится черная дыра, является густонаселенным районом. Таким образом, вполне возможно, что в какой-то момент один или несколько объектов попадут в гравитационную ловушку Стрельца А* и вызовут фейерверк”.
Однако для того, чтобы Стрелец А* стал активным на более постоянной основе, ему потребуется еще больший запас вещества для питания. Ученые полагают, что в следующий раз это произойдет, когда Млечный Путь столкнется с соседней галактикой, Большим Магеллановым облаком (БМО).
В настоящее время БМО находится на расстоянии 200 000 световых лет от Земли и является галактикой-спутником Млечного Пути, ее масса составляет примерно одну сотую массы нашей галактики и может содержать меньшую по размеру сверхмассивную черную дыру. Однако через 2,4 миллиарда лет две галактики окончательно сойдутся в столкновении, в результате которого Млечный Путь поглотит свою меньшую соседку.
Профессор Карлос Френк, астроном из Даремского университета, который предсказал дату столкновения, комментирует Daily Mail: «Нестабильность, которую создаст это событие, приведет к тому, что газ, первоначально принадлежавший БМО и диску Млечного Пути, будет направлен в центр нашей галактики. Часть этого вещества будет поглощена нашей центральной черной дырой”.
Согласно исследованиям профессора Фрэнка, Стрелец А* может стать в восемь раз массивнее, поскольку он питается внезапным обилием газа и пыли. В процессе своего обогащения черная дыра вступит в длительный период активности, который затронет всю галактику. Тот же процесс, вероятно, повторится, когда через четыре-пять миллиардов лет Млечный Путь подвергнется гораздо более катастрофическому столкновению с галактикой Андромеды.
Что произойдет с Землей, когда Стрелец А* станет активным? В самом худшем случае внезапное пробуждение Стрельца А* может привести к полному опустошению, утверждает Daily Mail.
Профессор Фрэнк говорит: «Активность активного ядра Галактики (AGN) часто ассоциируется с образованием струй, испускающих гамма-излучение. Если бы струи были достаточно мощными и были направлены в нашу сторону, они могли бы разрушить озоновый слой Земли и вызвать массовое вымирание».
К счастью для нас, это не то, что произойдет, когда мы столкнемся с БМО чуть более чем через два миллиарда лет.
«Галактический AGN, вызванный слиянием с БМО, не будет достаточно мощным для этого, поэтому маловероятно, что он будет представлять серьезную опасность для земной жизни. Слияние также приведет к выбросу звезд с галактического диска в Галактическое гало, но, опять же, крайне маловероятно, что это коснется Солнечной системы”.
Хотя излучение, испускаемое Стрельцом А*, было бы очень мощным, на расстоянии 26 000 световых лет огромное расстояние Земли от черной дыры обеспечит нам безопасность.
Доктор Джозеф Майкл, астроном из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики, изучающий созвездие Стрелец А*, говорит: «26 000 световых лет могут показаться не таким уж большим расстоянием с астрономической точки зрения, но это значительное расстояние, и любое излучение, которое мы получаем от него на Земле, будет сильно разбавлено расстоянием».
Кроме того, поскольку Земля находится на диске Млечного Пути, мы защищены огромными объемами газа и пыли, которые отфильтровывают любое остаточное излучение.
Ученые полагают, что крупные вспышки на Солнце и вспышки сверхновых в окрестностях галактики представляли бы гораздо большую угрозу для Земли, чем черная дыра.
На самом деле, ученые очень надеются, что созвездие Стрельца в конечном итоге снова станет активным, потому что это значительно облегчит его изучение с Земли.
Что же произойдет с Млечным Путем? Наиболее значительные последствия пробуждения Стрельца А* на самом деле будут заметны в более широком масштабе Млечного Пути.
Профессор Доун говорит: «Мы начали понимать, что в черных дырах дуют очень мощные ветры.Если на вас накапливается большое количество вещества и присутствует большое количество излучения, это излучение действительно может сдуть материю».
Эта волна излучения, исходящая от черной дыры, «ударяется» об остальную часть галактики, рассеивая облака пыли.
Исследователи полагают, что в прошлом нашей галактики Стрелец А* произвел такую мощную вспышку, что выбросил вещество на 25 000 световых лет выше и ниже плоскости галактики.
Ученые называют остатки этого выброса «пузырями Ферми», которые были обнаружены всего около 15 лет назад. Эта волна излучения препятствует звездообразованию в одних частях галактики и ускоряет его в других, поскольку волна пыли сжимается по краям. Это, продолжает Daily Mail, в свою очередь, изменяет поток пыли в центр галактики и снижает мощность активации черной дыры в непрерывном цикле обратной связи.
Профессор Доун говорит, что ученые начинают понимать, что существует тесная связь между эволюцией галактики и ее черной дырой “В том, как растут галактики, есть что-то такое, что контролируется ростом черной дыры в их центре».
