50 лет назад учёные выдвинули гипотезу, что чёрные дыры не только поглощают материю, но и излучают потоки газа и плазмы, которые разгоняются излучением разогретого аккреционного диска. Этот диск представляет собой материю, вращающуюся с большой скоростью вокруг чёрной дыры. Эти потоки получили название «ветры чёрных дыр».
Не стоит путать их с джетами – узкими лучами плазмы, которые появляются на оси вращения чёрной дыры. Предполагается, что ветры представляют собой относительно широкий поток газа, «обдувающий» окрестности чёрной дыры. Ветры должны двигаться медленнее джетов, хотя всё равно могут разгоняться до десятков процентов скорости света.
И хотя у чёрных дыр соседних галактик эти ветры были успешно найдены, учёные долгое время не могли собрать доказательства существования ветров чёрной дыры, дующих через центр Млечного Пути. Проблема в том, что наша сверхмассивная чёрная дыра, Стрелец А*, питается крайне скудно. Эта его диета, а также то, что с нашей точки зрения он скрыт плоскостью Млечного Пути, затрудняли отслеживание этого ветра. Однако в итоге это удалось сделать, и результаты исследований описаны в работе, опубликованной в Astrophysical Journal Letters.
Одна из руководителей команды астрономов Елена Мурчикова рассказала, что учёные сначала обнаружили молекулярный газ в непосредственной близости от Стрельца А*, который поглощает сверхмассивная чёрная дыра. Это сразу успокоило учёных, ведь это означало, что Стрелец А* в самом деле похож на другие сверхмассивные чёрные дыры.
«Ветер несильный, и его направление, вероятно, меняется со временем. Это показывает, что наша чёрная дыра не уникальна, и наше место во Вселенной не уникально», — добавила Мурчикова. «Чтобы наблюдать нашу собственную чёрную дыру, нам приходится смотреть сквозь плоскость нашей Галактики. Это означает, что нам приходится вглядываться сквозь газ, пыль и ионизированные структуры, а проникнуть взглядом сквозь всё это не так-то просто».
Чтобы преодолеть трудности наблюдения, исследователи обратились к данным пятилетних углублённых наблюдений центра Млечного Пути, полученных с помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой антенной решётки (ALMA) — комплекса из 66 радиотелескопов, расположенного на севере Чили. Это позволило получить самое чёткое на сегодняшний день изображение холодного молекулярного газа в радиусе около 3 световых лет от Стрельца А*. Одним из аспектов этих наблюдений, поразившим учёных, стала конусообразная полость длиной в три световых года в этом облаке холодного газа. Они пришли к выводу, что эта полость, вероятно, была очищена более горячим газом в ветре чёрной дыры, проносящемся через эту область, который либо оттолкнул холодный газ перед собой, либо нагрел его.
Область вокруг Стрельца A* заполнена звёздами — и звёзды также выдувают из себя потоки вещества — но команда считает, что эти звёздные ветры не несут в себе достаточно энергии, чтобы вырезать такую большую полость.
Чтобы перепроверить свои результаты, учёные обратились к данным наблюдений за той же областью, полученным с помощью рентгеновского космического телескопа НАСА «Чандра». Это подтвердило результаты ALMA, выявив рентгеновское излучение, исходящее из места полости в холодном газе.
Хотя результаты команды подтверждают, что Стрелец А* чрезвычайно спокойна по сравнению со сверхмассивными чёрными дырами, расположенными в ярких, турбулентных областях других галактик, называемых активными галактическими ядрами, этот ветер чёрной дыры не отстаёт. На самом деле, учёные полагают, что он бушует уже около 20 000 лет.
