В исследовании, проведённом астрофизиками из Национального университета Мексики, было обнаружено, что гамма-излучение из окрестностей черной дыры Sgr A* в центре Млечного Пути связано со скоплением газа, вращающегося с большой скоростью. Эти результаты могут помочь раскрыть загадку, которая долгое время вызывала у астрономов множество вопросов.

Изображение Sgr A*, чёрной дыры в центре Млечного Пути, полученное телескопом «Горизонт событий». Источник: EHT Collaboration

Изначально вспышки гамма-излучения от Sgr A* были замечены в 2021 году. Экспертам было очевидно, что это излучение не могло исходить из самой чёрной дыры, так как горизонт событий, являющийся границей для всех чёрных дыр, не позволяет ничему, даже свету, покинуть её. Исследователи пришли к выводу, что излучение должно возникать в окружающей чёрную дыру среде.

Известно, что сверхмассивные чёрные дыры испускают яркое излучение из своих окрестностей, когда их гравитационное влияние нарушает условия в окружающем газе и пыли, создавая аккреционный диск. Во время «питания» этим окружающим их материалом, чёрные дыры излучают энергию по всему электромагнитному спектру, включая гамма-излучение.

Однако это не объясняло гамма-излучение от Sgr A*, так как чёрная дыра Млечного Пути окружена очень малым количеством материи и «питается» крайне медленно. Для наглядности можно представить, что это эквивалентно человеку, питающемуся одной крупинкой риса каждый миллион лет.

Используя данные космического телескопа Fermi Gamma-ray Space, собранные за период с июня по декабрь 2022 года, астрофизики провели исследование, чтобы выяснить источник гамма-излучения. Они выявили закономерность в гамма-излучении, которое появлялось около Sgr A* каждые 76,32 минуты. Этот период излучения в два раза короче периода между импульсами рентгеновского излучения, также наблюдаемого в окрестностях чёрной дыры. Это говорит о том, что эти два излучения находятся во взаимосвязи друг с другом.

Открытие, получившее название «осцилляционного физического механизма», позволяет сделать вывод, что и рентгеновское, и гамма-излучение излучаются скоплением газа, вращающегося вокруг Sgr A* со скоростью около 30% от скорости света, или около 320 миллионов километров в час. Астрофизики предполагают, что именно этот быстро вращающийся газ излучает свет на разных длинах волн, с периодическими вспышками.

Это открытие может пролить свет на окружающую среду сверхмассивных чёрных дыр, особенно в случае, когда они не так активны, как Sgr A*, находящаяся в самом центре Млечного Пути.