Самый центр Галактики

Если бы не космическая пыль, центр Галактики сиял бы на нашем небе, как полная луна. К счастью, пыль проницаема в радио-, рентгене, и поскольку она очень мелкая (скорее ее можно сравнить с дымом), — то и в инфракрасном свете, включая ближний инфракрасный диапазон.

Начнем с радио. На этом изображении — радиокарта центра Галактики, снятая VLA (очень большая решетка антенн) радиообсерватории NRAO (NASA). Размер поля зрения 1°х2° (около 300 парсек по ширине). Звезды наложены со снимка инфракрасного космического телескопа «Спитцер». Пузыри — остатки взрывов сверхновых, возможно, «коллективных» взрывов (они «детонируют» с задержкой порядка миллиона лет). Яркое пятно в правой части снимка — радиоисточник Стрелец-А, который и есть «самый центр», о нем — ниже.

Это изображение скомбинировано из снимков трех диапазонов: рентгеновского («Чандра», голубой цвет), инфракрасного («Спитцер», красный цвет) и ближнего инфракрасного («Хаббл», желтый и белый цвета). На этом снимке масштаб крупнее: расстояние по ширине — около 90 парсек. Стрелец-А на этом снимке справа.

Голубое пятно слева — яркая . рентгеновская двойная: черная дыра, или нейтронная звезда, на которую падает вещество звезды-компаньона. На снимке много деталей, типичных для районов бурного звездообразования: яркие компактные скопления, испаряемые облака пыли, волокна, оставшиеся после прохождения ударных волн от взрывов.

Теперь вернемся к объекту Стрелец-А. На верхнем снимке, сделанном наземным телескопом Кек в инфракрасном свете, — доли парсека вокруг Стрелец-А. Сам радиоисточник в этом диапазоне не виден, зато видна пара десятков очень ярких звезд (самые яркие из них — красные гиганты). Необычное в этих звездах — их огромные скорости движения по сравнительно небольшим орбитам вокруг общего центра. Скорости настолько велики (до 10 000 км/с), что их перемещение хорошо видно: за 9 лет наблюдений звезды прошли достаточно большую часть своих орбит для того, чтобы восстановить орбиты целиком, — они показаны на рисунке справа. Такое движение звезд имеет единственное объяснение — массивный тяготеющий центр, практически точечный. Подгонка орбит дает массу 3,7 миллиона солнечных масс, это может быть только сверхмассивной черной дырой.

Подобные вещи в центрах галактик известны несколько десятилетий. Их самое эффектное проявление — квазары: это стадия бурного роста центральной черной дыры, когда на нее падает много вещества. В этом смысле наша центральная черная дыра — уснувший квазар. На нее падает очень мало вещества из-за того, что центр Галактики находится в динамически установившемся режиме. Если произойдет какое-то возмущение, например, пройдет мощная ударная волна из-за цепной реакции взрыва сверхновых — он проснется, но уже никогда не достигнет яркости молодых квазаров. Кстати, масса 3,7 миллиона солнечных — весьма скромная. Оценки масс центральных черных дыр других галактик дают величины, доходящие до 10 миллиардов масс Солнца.

Полосу подготовил
Борис Штерн