Впервые измерена скорость вращения черной дыры в центре нашей Галактики

Американские астрофизики впервые смогли рассчитать скорость вращения сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре галактики Млечный Путь. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

В центре нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра Стрелец А (SgrA*). За ее открытие ученым Райнхарду Гензелю и Андреа Гез в этом году была присуждена Нобелевская премия по физике. Они же вычислили, что масса SgrA* составляет около четырех миллионов солнечных масс.

Второй важнейший параметр, характеризующий черную дыру и имеющий важное значение при формировании и эволюции галактики — скорость вращения, или спин, до последнего времени был неизвестен. Влияние вращения черной дыры на орбиты ближайших звезд незначительно, поэтому его трудно измерить напрямую.

Вместо этого исследователи из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского института (CfA) и Центра междисциплинарных исследований и исследований в области астрофизики Северо-Западного университета (CIERA) изучили орбиты и пространственное распределение S-звезд — ближайших к черной дыре звезд, вращающихся вокруг нее.

Авторы установили, что S-звезды организованы в две плоскости типа звездных дисков, вращающихся в разных направлениях. По мнению исследователей, это указывает на то, что скорость вращения самой SgrA* невелика — если бы она обладала значительным вращением, орбитальные плоскости звезд со временем испытывали бы смещение, но этого не наблюдается. По оценкам ученых спин черной дыры составляет не более 0,1.

«Для нашего исследования мы использовали недавно обнаруженные S-звезды, чтобы показать, что спин черной дыры SgrA* меньше, чем 10 процентов от ее максимального значения, что соответствует вращению со скоростью света, — приводятся в пресс-релизе CfA слова одного из двух авторов исследования профессора Абрахама Леба (Abraham Loeb). — В противном случае общие орбитальные плоскости этих звезд не оставались бы выровненными в течение их жизни, как мы это видим сегодня».

«Черные дыры выделяют огромное количество энергии, которая удаляет газ из галактик», — продолжает второй автор статьи Джакомо Фраджионе (Giacomo Fragione) из CIERA.

При этом образуются мощные пучки лучей — квазарные струи, или джеты. Но авторы считают, что от сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути вряд ли стоит ожидать таких струй, так как она слишком медленно вращается.

«Считается, что струи приводятся в движение быстро вращающимися черными дырами, которые действуют как гигантские маховики», — объясняет Леб.

Ученые надеются, что более точные данные о скорости вращения черной дыры SgrA* они смогут получить, когда будет полностью реализован проект по созданию глобальной сети радиотелескопов Телескоп горизонта событий (Event Horizon Telescope), цель которого — наблюдение за непосредственным окружением сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.