Учёные показали, как чёрная дыра растянула газопылевое облако за 20 лет — к 2036 году оно исчезнет

Учёные уже два десятилетия наблюдают за газопылевым облаком X7 с помощью инструментов обсерватории Кека на гавайской горе Мауна-Кеа. Теперь они заявили, что по мере ускорения своего движения к сверхмассивной чёрной дыре в центре галактики Млечный Путь облако будет разорвано на части.

Снимок объектов G и газопылевого облака X7, полученный в 2021 году. Источник изображений: Keck Observatory

Эволюцию облака, которое превращается в газопылевую нить, учёные отслеживают с 2002 года — последние изображения объекта указывают, что его длина составляет 3000 астрономических единиц, то есть в 3000 раз превышает расстояние от Земли до Солнца. Астрономы говорят, что объект помогает изучить действие приливных сил чёрной дыры и даёт некоторое представление о физике экстремальных условий в районе центра галактики. Приливные силы — это гравитационное притяжение, из-за которого приближающийся к чёрной дыре объект растягивается: ближайшая к ней сторона удлиняется сильнее, чем противоположная.

Газопылевое облако имеет массу, в 50 раз превышающую земную. Сейчас оно находится на орбите сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A*, прохождение по которой должно занять у объекта 170 лет, но едва ли X7 успеет совершить хотя бы один оборот — прежде его разорвёт на части. Максимальное сближение X7 со Стрельцом A* произойдёт примерно в 2036 году, и вскоре после этого облако рассеется: чёрная дыра притянет газ и пыль. Для наблюдения за X7 используются инфракрасный спектрограф OSIRIS, камера ближнего инфракрасного диапазона NIRC2, а также адаптивные оптические системы на телескопах Keck I и Keck II.

Эволюция облака X7

X7 демонстрирует некоторые свойства, наблюдаемые у других пылевых объектов, которые вращаются вокруг Стрельца A* — эти так называемые объекты G выглядят как газовые облака, но ведут себя как звёзды. Скорость движения X7 по орбите составляет до 784 км/с: из-за чрезвычайно высокой массы чёрной дыры всё в её окрестностях движется значительно быстрее, чем в любом другом месте нашей галактики. Происхождение облака пока остаётся тайной для учёных, но у них уже есть гипотеза: оно могло возникнуть при слиянии двух звёзд. Обычно в этом процессе поглощаемая звезда оказывается в газопылевой оболочке, что соответствует описанию объектов G, а выбрасываемый газ производит объекты вроде X7.