• Вселенная
• Наука и Технологии

Струны Вселенной: Учёные рассмотрели загадочные "нити" в центре Млечного Пути

Непонятные вытянутые структуры простираются на полторы сотни световых лет и внешне напоминают астрономам струны арфы.

Фото © Северо-Западный университет (США)

Итак, что мы видим в небе Северного полушария в лучшем случае? Во всяком случае, не в таком плачевном, как среди огней большого города.

Млечный Путь в ночном небе. Фото © Flickr / Šime Barešić

По сути, перед нами не просто один рукав Млечного Пути, а, можно сказать, вся плоскость нашей галактики, потому что мы сами в этой плоскости находимся. Соответственно, видим галактику как полосу и не можем увидеть "круглый блин". Теперь давайте смотреть на эту полосу с обозначениями. Нас интересует самый яркий её участок, на котором в одном месте (с правой стороны) поставлен жёлтый значок с надписью Galactic center. Галактический центр.

Снимок Млечного Пути с обозначениями местоположения некоторых звёзд, скоплений и центра галактики. Фото © Flickr / Giuseppe Donatiello

Если внимательно рассмотреть, где стоит этот значок, то мы получаем, что центр галактики Млечный Путь находится примерно здесь. Невысоко над горизонтом. В созвездии Стрельца.

Млечный Путь в ночном небе. Фото © Flickr / Šime Barešić

Ещё в 1931 году американский физик, отец радиоастрономии Карл Янский во время первых же своих экспериментов с антенной услышал "постоянные шумы неизвестного происхождения", а потом обнаружил, что они усиливаются именно тогда, когда антенна направлена на созвездие Стрельца. Лишь в 1970-е удалось выделить самый главный компактный источник мощного радиоизлучения, его обозначили как Стрелец А*, произносится "Стрелец А со звёздочкой". Кстати, "звёздочка" — это идея астронома Роберта Брауна, одного из первооткрывателей этого источника. Дело в том, что "звёздочкой" физики обозначают возбуждённое состояние атомов (по-английски excited state), а этот объект в центре галактики казался учёным захватывающим, волнующим (exciting).

С тех самых пор волнение только усиливается. Выяснилось, что Стрелец А* не что иное, как сверхмассивная чёрная дыра, которая за миллиарды лет существования галактики поглотила материю массой в четыре миллиона солнц. Именно она закручивает нашу галактику в двухрукавную спираль и утягивает в себя всё вокруг, как в воронку. И именно вокруг неё вращается Солнечная система, делая полный оборот примерно за 220–250 миллионов лет.

© NASA

И практически сразу после её открытия стало ясно, что в окрестностях Стрельца А* творится нечто пока не совсем понятное. Ещё в 1980-е годы астрофизик Фархад Юсеф-Заде обнаружил на снимках в радиодиапазоне загадочные объекты, которые протягиваются в космосе на 10–20 световых лет. Сравнительно небольшие.

Один из первых снимков магнитных "нитей" в центре Млечного Пути на страницах The New York Times, 1984 год © Giant balloon-like structures discovered at center of Milky Way - YouTube

Недавно удалось заново провести те же самые наблюдения, но с помощью куда более совершенной техники. И получилась совершенно потрясающая картина невидимых нашему глазу всполохов протяжённостью уже до 150 световых лет. Они направлены в основном перпендикулярно плоскости галактики.

Изображение центра Млечного Пути, сделанное с помощью радиотелескопа MeerKAT. Фото © Северо-Западный университет (США)

Некоторые "нити" расположены группами параллельно друг другу, как струны музыкального инструмента. Притом на совершенно одинаковых расстояниях — примерно как от Земли до Солнца.

Один из кластеров "нитей", обнаруженных в центре Млечного Пути при наблюдениях в радиодиапазоне. Фото © Северо-Западный университет (США)

Учёные полагают, что состоят они из электронов, которые вращаются в магнитном поле почти со скоростью света. Но пока нет чёткой определённости насчёт того, что именно ускоряет эти космические лучи. Есть две версии: либо это некое воздействие сверхмассивной чёрной дыры, либо это последствия так называемых вспышек звездообразования.

По поводу второго: сейчас в нашей галактике (если считать в солнцах, то есть в среднестатистических звёздах) образуется примерно два-четыре солнца в год. Это очень спокойный темп. Но бывают вспышки, когда звёзды ежегодно зажигаются сотнями. Так было с Млечным Путём, когда он только формировался, то есть где-то с 13 до 8 миллиардов лет назад. Но ещё так бывает, если галактика, например, столкнётся с другой галактикой либо как минимум пролетит очень близко к ней. Так вот, в 2019 году астрономы обнаружили, что, похоже, нечто подобное случилось не далее как миллиард лет назад — примерно в это время в центре Млечного Пути случилась мощнейшая вспышка звездообразования. Тогда почти одновременно взрывались сотни тысяч сверхновых.

© GIPHY

Здесь надо, конечно, пояснить: звездообразование — это рождение звезды, а взрыв сверхновой можно считать неким подобием её смерти, то есть завершением основного цикла эволюции: она эффектно сбрасывает отслужившую внешнюю оболочку, а её ядро либо превращается в нейтронную звезду, либо вообще схлопывается в чёрную дыру. Но несмотря на то, что это две, казалось бы, совершенно противоположные вещи, во время "демографических взрывов" в галактике они друг с другом связаны. Дело в том, что взрываются сверхновыми только очень массивные звёзды, то есть нашему скромному солнышку это не грозит. Зато наше солнышко живёт долго: ему уже 4,5 миллиарда лет, и ещё столько же оно продержится. А если взять, к примеру, ту же знаменитую на ладан дышащую Бетельгейзе в созвездии Ориона, то ей всего-навсего десять миллионов лет, а она уже взрываться собралась. И всё потому, что она как минимум в 13 раз массивнее Солнца. И это говорит вот о чём: если в какой-то момент за короткий период вспыхивает множество сверхновых, то это не что иное, как стая "бабочек-однодневок", которые и родились-то незадолго до своей "смерти". Значит, в это время был звёздный "беби-бум".

Вот только с "нитями" поперёк Млечного Пути ситуация такова, что астрономы давно изучают взрывы сверхновых и говорят, что всё-таки не похожи эти всполохи на последствия таких событий. Поэтому больше склоняются к тому, что что-то невообразимое проделывает сверхмассивная чёрная дыра.

© YouTube / Giant balloon-like structures discovered at center of Milky Way

Интересно ещё вот что: как написано в опубликованной об этом научной статье, в центральных ста парсеках нашей галактики сила магнитного поля колеблется в среднем от 10 до 30 микрогаусс. А магнитное поле этих "нитей" на порядок мощнее — 100–400 микрогаусс. И притом оно по мере их протяжения усиливается.

— Одна из идей заключается в том, что в конце этих нитей есть некоторые источники, которые ускоряют эти частицы, — говорит Фархад Юсеф-Заде.

Учёный привёл такое сравнение: смотреть на эти структуры — это всё равно что плохо видящему человеку стоять перед слоном, он может с трудом различать какие-то отдельные части тела, но не в силах понять, что перед ним слон. То есть, по его мнению, при всех возможностях современной науки какого-то "слона" в собственной галактике мы и не приметили.

А вот и планета Х: Астроном рассмотрел снимки 1983 года и нашёл загадочный объект на краю Солнечной системы

• Статьи
• Вселенная
• Наука и Технологии

Комментариев: 0