Трое астрофизиков из Лестерского (Великобритания) и Амстердамского (Нидерланды) университетов разработали модель, которая объясняет активность Стрельца А* разрушением астероидов и планет под действием приливообразующих сил.

Стрельцом А*, напомним, называют чёрную дыру в центре Млечного Пути, превосходящую Солнце по массе примерно в 4•106 раз. Она находится в спокойном состоянии и имеет низкую болометрическую (учитывающую все диапазоны длин волн) светимость, чем резко отличается от известных активных ядер галактик. По теории, «молчание» чёрной дыры время от времени должно прерываться мощными вспышками, вызванными приливным разрушением звёзд, подошедших к ней на опасное расстояние. Такие вспышки, следы которых находили в близлежащих галактиках, должны продолжаться несколько месяцев.

Ждать чего-то подобного от Стрельца А* придётся долго: вычисления показывают, что интервал между крупными вспышками составляет около 100 000 лет. Однако менее сильные выбросы в ближней инфракрасной и рентгеновской областях спектра, сопровождаемые ростом светимости в 3–100 раз, астрономы могут регистрировать ежедневно. Длительность этих вспышек, самая яркая из которых продемонстрировала светимость в ~1036 эрг/с, не превышает нескольких часов.

Рентгеновский снимок Стрельца А*, сделанный космической обсерваторией «Чандра». Разные цвета соответствуют разным энергетическим диапазонам: красный — 2,0–3,3, зелёный — 3,3–4,7, синий — 4,7–8,0 кэВ. (Иллюстрация НАСА / CXC / MIT / F. K. Baganoff et al. / E. Slawik.)

Разрабатывая теорию появления коротких и регулярных вспышек, авторы опирались на построенную ими модель гигантских тороидальных облаков, окружающих сверхмассивные чёрные дыры и состоящих из астероидов и планет. Тела, которые находятся в этих облаках, взаимодействуют друг с другом и меняют орбиты, из-за чего астероиды должны регулярно попадать в ту область, где им угрожает приливное разрушение. Радиус опасного участка был оценён в 1 а. е.

Чтобы вспышка стала заметной, её светимость в рентгеновском и ближнем инфракрасном диапазонах должна составлять ~1034 эрг/с; несложно определить, что общее энерговыделение при стандартной продолжительности в 104 с в этом случае дойдёт до 1038 эрг. Последняя величина соответствует разрушению астероида размером в ~10 км, подошедшего к Стрельцу А* на 1 а. е., а самым ярким из обнаруженных вспышек отвечает распад 45-километрового объекта. В главном поясе Солнечной системы астероиды подобных размеров встречаются довольно часто, что говорит о реалистичности новой модели. Рассчитанная учёными частота вспышек и её зависимость от светимости также согласуются с экспериментальными данными.

Теория даёт объяснение и недавней (произошедшей около 300 лет назад) относительно мощной рентгеновской вспышке, о которой мы уже рассказывали. Рентгеновская светимость Стрельца А* тогда, вероятно, превышала 1039 эрг/с, что астрофизики называют признаком разрушения не астероида, а гораздо более крупной планеты — газового гиганта.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; препринт статьи можно загрузить с сайта arXiv.

Подготовлено по материалам Technology Review.