Астрогалактика

Исследователям из Института внеземной физики Макса Планка удалось провести самые точные измерения массы черной дыры, расположенной в центре Млечного Пути, сообщает Space.com. Работа ученых появится в журнале Astrophysical Journal. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.
Измерения стали результатом наблюдений, которые начались 16 лет назад. В качестве объектов изучения выступали 28 звезд, расположенных вблизи центра Млечного Пути. Одна из них, получившая имя S2, даже успела за это время совершить полный оборот вокруг галактического центра (для сравнения, Солнце делает оборот более чем за 200 миллионов лет). В результате исследователям удалось получить точнейшие данные об орбитах звезд.
Используя полученную информацию, астрономам удалось вычислить массу черной дыры, расположенной в центре Галактики. Она составила 4,3 миллиона солнечных масс. Возможная ошибка измерений составляет всего 60 тысяч солнечных масс, то есть примерно 1,5 процента. Предыдущий результат, опубликованный той же группой исследователей в 2002 году, основывался на анализе всего одной орбиты звезды S2. Тогда ученым удалось получить несколько иные цифры: 3,7 миллиона солнечных масс с 40-процентной ошибкой.
Необходимо заметить, что точность измерений во многом зависит от точности определения расстояния до черной дыры. Учитывая эту неопределенность, ошибка увеличивается до 10 процентов.
Согласно современным представлениям, в центре Млечного Пути располагается, как говорят астрономы, компактный объект большой массы Стрелец А*. Ученые предполагают, что это сверхмассивная черная дыра, которая удалена от Земли примерно на 27 тысяч световых лет, сообщает Лента.ру

Учёные объявили о результатах самого глубокого исследования объекта Sagittarius A* — сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре Млечного Пути. 16 лет наблюдений и измерений не только окончательно подтвердили, что чёрная дыра в центре Галактики — существует, но и дали богатую пищу для размышлений.
Нельзя сказать, что раньше про этот объект ничего не было известно. Исследователи даже наблюдали как-то за "обедом" этого космического монстра. Однако многое оставалось неясным. Да и сейчас — россыпь новых сведений не только отвечает на ряд вопросов, но и поднимает новые.
"Центр Галактики представляет собой уникальную лабораторию, где мы можем изучать фундаментальные процессы сильной гравитации, звёздной динамики и формирования звёзд, имеющие большое значение для всех других галактических ядер, с уровнем детализации, который никогда не будет доступен за пределами Галактики", — поясняет важность работы Райнхард Генцель (Reinhard Genzel), лидер команды астрономов из Института внеземной физики Макса Планка (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik), реализовавшей этот грандиозный проект.
16 лет потребовалось, чтобы пронаблюдать за перемещением 28 звёзд, обращающихся вокруг центра Галактики в непосредственной близости от него. Впервые учёные с беспрецедентной точностью вычислили орбиты большого числа этих "приближённых" звёзд, что в частности позволило уточнить массу Sagittarius A* — 4,31 миллиона масс Солнца — и "перемерить" расстояние от нашей планеты до центра Млечного Пути — 27,17 тысячи световых лет.
В одном из предыдущих исследований, как было объявлено, учёные воспользовались аналогичным методом, чтобы раскрыть "парадокс молодёжи" — звёзды, живущие близ самого центра Млечного пути, слишком молоды, чтобы успеть мигрировать к нынешнему месту расположения, в котором они, однако, едва ли могли сформироваться.
Но на самом деле полностью разрешить загадку этих молодых звёзд не удалось ни тогда, ни даже теперь. Зато немецкие астрономы показали, что, по меньшей мере, 95% массы, гравитация которой определяет движение близких к центру Галактики звёзд, — сосредоточено "в точке". Это и есть чёрная дыра (небольшую толику авторы исследования "оставили" для тёмной материи).
Впервые удалось составить картину весьма разнообразных орбит, по которым бегают эти звёзды. Причём точность определения положения объектов составила 300 микросекунд дуги (это как монетка евро на расстоянии 10 тысяч километров, приводят аналогию учёные).
Стефан Гиллессен (Stefan Gillessen), один из участников исследования, рассказал, что им удалось показать статистическую закономерность: случайные и хаотичные орбиты звёзд вблизи чёрной дыры ("как рой пчёл") сменяются упорядоченными на чуть большем удалении от неё. Шесть из 28 рассмотренных звёзд вращались в одной плоскости, формируя "диск".
Особенно "повезло" одной "приближённой" звездё S2. За время исследования (то есть за 16 лет) она успела сделать полный оборот вокруг центра Галактики (Солнце выполняет аналогичную задачу примерно за 250 миллионов лет). Прямое наблюдение за таким полным кругом помогло лучше понять динамику объектов, обитающих в галактическом центре.

www.membrana.ru

LeonidOS писал(а): Впервые учёные с беспрецедентной точностью вычислили орбиты большого числа этих "приближённых" звёзд, что в частности позволило уточнить массу Sagittarius A* — 4,31 миллиона масс Солнца

Да, вот это тяжеловес впечатляет, впечатляет!

Группа астрономов, на протяжении 16 лет изучавшая движение звезд вокруг центральной области Галактики, представила свидетельства того, что располагающийся в указанном регионе радиоисточник Стрелец А* действительно является сверхмассивной черной дырой.
Межзвездная пыль не позволяет вести оптическое наблюдение за процессами, происходящими в центре Млечного Пути, поэтому ученым пришлось регистрировать излучение ИК-диапазона. Объектами исследования стали 28 звезд, обращающиеся по орбитам вокруг Стрельца А*; по результатам наблюдений были уточнены масса и размеры черной дыры.
Оказалось, что по массе изучаемый объект превосходит Солнце приблизительно в 4,3 миллиона раз, причем расстояние от Земли до центра Галактики составляет около 27 тысяч световых лет. Впрочем, основную ценность своей работы ученые видят скорее в признании самого факта наличия черной дыры. «Итогом исследования стало то, что мы представили наиболее достоверные на сегодня эмпирические доказательства существования сверхмассивных черных дыр, — делится радостью руководитель группы Райнхард Гензель (Reinhard Genzel) из Института внеземной физики имени Макса Планка (Германия). — Характер изученного нами орбитального движения не оставляет никаких сомнений: Стрелец А* относится именно к этому классу объектов».

P.S. Полный текст отчета http://arxiv.org/pdf/0810.4674v1