Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты

В галактическом балдже были обнаружены загадочные и очень активные источники антиматерии: каждую секунду там образуется десять миллиарда тонн позитронов – античастиц электрона. В разреженной межзвездной среде балджа эти позитроны рано или поздно аннигилируют с электронами, порождая гамма-излучение с определенной длиной волны. Примерно за двадцать семь тысяч лет аннигиляционное излучение достигает Земли. Исследователи, наблюдающие его с 1970-х годов, предполагают, что таинственный источник позитронов находится где-то в центре Млечного Пути. Теперь многое зависит от наблюдений с борта международной орбитальной обсерватории INTEGRAL, начатых еще в 2002 году: в ее программу входит уточнение координат источника.

Какой же механизм может порождать такое количество позитронов в галактическом балдже? Американский астрофизик Петер Милн и его коллеги предполагают, что эту роль играют термоядерные сверхновые: взрывы белых карликов в двойных звездных системах. При взрывах сверхновых этого типа выбрасывается радиоактивный никель-56, распадающийся с образованием позитронов. Однако частота таких событий в балдже не очень высока. Поэтому французская физик Селин Бем и ее группа в 2003 году предложили гораздо более экзотический сценарий: позитроны могут быть продуктом аннигиляции гипотетической «легкой темной материи», скопившейся в центральных районах Галактики.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Материя побеждает антиматерию (10^–6 секунд после начала расширения Вселенной)

Образование диска Млечного Пути (8,8 миллиарда лет назад)

– 24 650 Сверхмассивная черная дыра

В самом сердце Млечного Пути, в пространстве, почти лишенном межзвездного вещества, притаилась огромная черная дыра массой в четыре миллиона Солнц.

Вероятно, в центре любой галактики находится сверхмассивная черная дыра. Млечный Путь не исключение: в его ядре тоже устроил себе логово космический монстр, хоть и сравнительно небольшой – массой в четыре с лишним миллиона Солнц. Притягивая к себе окружающее межзвездное вещество, такая черная дыра способна образовать вокруг себя аккреционный диск, излучающий в миллиарды раз больше энергии, чем наше Солнце.

В черную дыру в центре Млечного Пути должно поступать довольно много вещества – около одной сотой части солнечной массы в год. Этого было бы вполне достаточно для яркого свечения аккреционного диска. Беда в том, что черная дыра в центре нашей Галактики окружена массивными звездами, многие из которых испускают мощный звездный ветер – он не позволяет межзвездному газу добраться до черной дыры. Поэтому то небольшое количество вещества, которое все же попадает в ее окрестности, излучает довольно слабо.

Прежде чем достичь Земли, это излучение должно пройти почти двадцать семь тысяч световых лет в межзвездном пространстве, которое поглощает большую его часть. Астрофизики смогли получить прямое свидетельство существования черной дыры в сердце Млечного Пути только в радиодиапазоне: они зарегистрировали компактный источник радиоизлучения Sagittarius A* (сокращенно – Sgr A*) в созвездии Стрельца. Звездочка в названии источника указывает на то, что он излучает только время от времени. Положение Sgr A* на карте звездного неба совпадает с динамическим центром Галактики – точкой, вокруг которой вращаются все звезды Млечного пути. Наблюдения на миллиметровых радиоволнах показывают, что видимый угловой диаметр Sgr A* равен одной стомиллионной секунды дуги, что на таком расстоянии соответствует протяженности не менее ста пятидесяти миллионов километров!

Совсем недавно, сравнивая снимки, сделанные инфракрасной камерой нового поколения с интервалом в несколько лет, международная группа исследователей нашла в окрестности Sgr A* звезды, которые с огромной скоростью вращаются вокруг некоторой точки в пространстве. Это прямое доказательство того, что источник радиоволн совпадает с объектом огромной массы и очень небольшой протяженности, который может быть только сверхмассивной черной дырой. Осталось только зафиксировать изображение ее тени, как предлагают участники проекта EHT, – «Телескопа горизонта событий». Они уже сделали это для сверхмассивной черной дыры в центре галактики Мессье 87.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Образование диска Млечного Пути (8,8 миллиарда лет назад)

Радиус Шварцшильда (1916)

Первое изображение черной дыры (2019)

– 16 тысяч Новая звезда в системе с черной дырой

Внезапное возобновление активности в двойной системе с черной дырой в созвездии Мухи породило всплеск излучения в рентгеновском и гамма-диапазонах, в 1991 году зарегистрированный французским космическим гамма-телескопом Sigma.