В новой модели, предложенной астрофизиками из Великобритании и Нидерландов, причиной частых и неярких вспышек сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути становится разрушение астероидов размером более ~10 км, подошедших к ней на расстояние в 1 а. е.

Трое астрофизиков из Лестерского (Великобритания) и Амстердамского (Нидерланды) университетов разработали модель, которая объясняет активность Стрельца А* разрушением астероидов и планет под действием приливообразующих сил.

Стрельцом А*, напомним, называют чёрную дыру в центре Млечного Пути, превосходящую Солнце по массе примерно в 4•10⁶ раз. Она находится в спокойном состоянии и имеет низкую болометрическую (учитывающую все диапазоны длин волн) светимость, чем резко отличается от известных активных ядер галактик. Согласно теории, «молчание» чёрной дыры время от времени должно прерываться мощными вспышками, вызванными приливным разрушением звёзд, подошедших к ней на опасное расстояние. Такие вспышки, следы которых находили в близлежащих галактиках, должны продолжаться несколько месяцев.

Ждать чего-то подобного от Стрельца А* придётся долго: вычисления показывают, что интервал между крупными вспышками составляет около 100 000 лет. Менее сильные выбросы в ближней инфракрасной и рентгеновской областях спектра, сопровождаемые ростом светимости в 3–100 раз, астрономы, однако, могут регистрировать ежедневно. Длительность этих вспышек, самая яркая из которых продемонстрировала светимость в ~10³⁶ эрг/с, не превышает нескольких часов.

Разрабатывая теорию появления коротких и регулярных вспышек, авторы опирались на построенную ими ранее модель гигантских тороидальных облаков, окружающих сверхмассивные чёрные дыры и состоящих из астероидов и планет. Тела, которые находятся в этих облаках, взаимодействуют друг с другом и меняют орбиты, вследствие чего астероиды должны регулярно попадать в ту область, где им угрожает приливное разрушение. Радиус опасного участка был оценён в 1 а. е.

Чтобы вспышка стала заметной, её светимость в рентгеновском и ближнем инфракрасном диапазонах должна составлять ~10³⁴ эрг/с; несложно определить, что общее энерговыделение при стандартной продолжительности в 10⁴ с в этом случае дойдёт до 10³⁸ эрг. Последняя величина соответствует разрушению астероида размером в ~10 км, подошедшего к Стрельцу А* на 1 а. е., а наиболее ярким из обнаруженных вспышек отвечает распад 45-километрового объекта. В главном поясе Солнечной системы астероиды подобных размеров встречаются довольно часто, что говорит о реалистичности новой модели. Рассчитанная учёными частота вспышек и её зависимость от светимости также согласуются с экспериментальными данными.

Теория даёт объяснение и недавней (произошедшей около 300 лет назад) относительно мощной рентгеновской вспышке. Рентгеновская светимость Стрельца А* тогда, вероятно, превышала 10³⁹ эрг/с, что астрофизики называют признаком разрушения не астероида, а гораздо более крупной планеты — газового гиганта.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам Technology Review.

Комментарии (3):

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.