Сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики излучает странные колебательные сигналы
Обнаружены странные колебательные потоки гамма-излучения от Стрельца А*, радиоисточника, связанного со сверхмассивной черной дырой в центре нашей галактики. Периодичность этих лучей, возникающих примерно каждые 76 минут, сопоставима и синхронизирована с периодичностью, наблюдаемой для радио- и рентгеновских волн от одного и того же источника — скопления горячего плотного газа, вращающегося вокруг черной дыры с большой скоростью.
Стрелец А* - интенсивный и компактный источник радиоволн в направлении созвездия Стрельца, расположенный в центре Млечного Пути на расстоянии 26 673 световых лет от Солнечной системы. Этот радиоисточник ранее был связан с более крупной областью излучения под названием Стрелец А и теперь выделяется среди других (Стрелец А Восток и Стрельец А Запад) как квазиточечный и непротяженный источник. Считается, что он непосредственно связан со сверхмассивной черной дырой массой около 4,152 млн. солнечных масс, расположенной в центре нашей Галактики.
Стрелец А* характеризуется высокой переменностью излучения в широком диапазоне длин волн. Радиоволны, исходящие от нее, были впервые обнаружены в 1974 году, рентгеновское и инфракрасное излучение - в 2019 году. И только в 2021 году гамма-излучение было точно связано с этим самым источником, наличие которого указывает на высокоэнергетический процесс. Недавно астрономы заметили, что эти излучения имеют тенденцию к периодичности. Если рентгеновские лучи испускаются примерно каждые 149 минут, то радиоволны — примерно каждые 70 минут.
В новом исследовании, предварительно опубликованном на платформе , группа специалистов из Университета Мексики обнаружила, что гамма-лучи также следуют той же закономерности. Считается, что эта периодичность имеет синхронную связь с периодичностью других длин волн. "Мы сообщаем о периодичности в гамма-лучах, которая может быть связана с другими периодичностями на других частотах, о которых сообщается в литературе, в частности, в рентгеновском и радиоизлучении", — поясняют исследователи в своей статье.
Уникальный колебательный механизм
Эксперты в новом исследовании проанализировали данные регистрации гамма-излучения, собранные космическим гамма-телескопом Ферми в период с июня по декабрь 2022 года. Чтобы обнаружить закономерности периодичности, кривая излучения записывалась в течение этих 6 месяцев, а затем анализировалась с помощью периодограммы. Также была использована методика снижения риска ложных срабатываний.
Было обнаружено, что Стрелец А* испускает поток гамма-излучения каждые 76,32 минуты. Эта периодичность более или менее аналогична регистрируемой для радиоволн (70 минут) и примерно вдвое меньше, чем у рентгеновских лучей (149 минут). Исследователи предполагают, что такое сходство указывает как на существование общего источника, так и на синхронность между передачами.
Такая повторяющаяся периодичность может указывать на то, что излучение может исходить от вращающегося объекта, вероятно, вращающегося вокруг сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. Исследование периодичности радиоволн позволило предположить, что этот объект может представлять собой скопление горячего газа, сжатое мощным магнитным полем, которое подвергает частицы высокоэнергетическому ускорению, подобно синхротрону (электромагнитный прибор большого размера, предназначенный для ускорения при высоких энергиях элементарных частиц). Этот процесс, связанный с орбитальным движением, позволил бы излучать точечное и прерывистое излучение.
Это газовое скопление вращается вокруг галактической черной дыры на расстоянии, сравнимом с расстоянием Меркурия от Солнца (58 миллионов километров). Однако он движется с головокружительной скоростью, составляющей около 30% от скорости света, что означает период обращения по орбите от 70 до 80 минут. На своей орбите скопление будет испускать энергетические вспышки и усиливать радиоизлучение по мере охлаждения.
Эксперты в новом исследовании считают, что этот газовый кластер излучает несколько длин волн, включая недавно обнаруженное гамма-излучение. "Обнаруженная периодичность согласуется с двумя другими работами [по радиоволнам и рентгеновским волнам] из литературы на разных длинах волн, поддерживающими идею единого колебательного физического механизма", — заключают они.