Группа астрономов из Германии, США и Чили отыскала плотное облако газа, которое вскоре должно подойти на совсем небольшое расстояние к Стрельцу A* — компактному радиоисточнику в Млечном Пути, который, по всей видимости, представляет собой сверхмассивную чёрную дыру.

Открытие было сделано при наблюдениях галактического центра, в которых учёные задействовали камеру NACO и спектрограф SINFONI «Очень большого телескопа». Внимание специалистов привлёк объект, двигавшийся со скоростью в ~1 700 км/с по траектории, приводившей его к Стрельцу A*, и показавший очень низкие температуру (~550 К) и светимость, нехарактерные для звёзд. В спектроскопических данных обнаружились связанные с ним линии серии Брэкета (одной из спектральных серий водорода, которая формируется при переходах электронов на четвёртый энергетический уровень с вышележащих уровней) и линии гелия. Такое сочетание свойств позволяет уверенно классифицировать находку как плотное облако ионизованного газа.

Собранная информация также даёт возможность точно охарактеризовать вытянутую (с эксцентриситетом, равным 0,94) кеплерову орбиту облака. Как выяснилось, радиус перицентра этой орбиты — минимальная дистанция между чёрной дырой и движущимся вокруг неё скоплением газа — составляет всего 36 световых часов, или около 40 миллиардов километров. За последние двадцать лет лишь две звезды успели пройти на меньшем расстоянии от Стрельца A*.

Важно отметить, что облако (с точки зрения земных наблюдателей) преодолеет перицентр совсем скоро, летом 2013 года. Сильное приливное влияние чёрной дыры должно «вытягивать» газ вдоль траектории его движения, а взаимодействие окружающего горячего газа с быстро перемещающимся облаком — дробить и разрушать последнее за счёт развития неустойчивостей Кельвина — Гельмгольца и Рэлея — Тейлора. Свидетельства разрушения уже сейчас можно отыскать при внимательном рассмотрении спектроскопических данных.

Вблизи перицентра вещество облака должно разогреваться, что, вероятно, приведёт к испусканию рентгеновского излучения. По расчётам авторов, в области 2–8 кэВ наблюдаемая светимость будет составлять около 1034 эрг/с, то есть превышать нынешнюю рентгеновскую светимость Стрельца А*, примерно равную 1033 эрг/с. На некоторое время облако станет основным поставщиком «топлива» для чёрной дыры.

Сказать что-то определённое о происхождении обсуждаемого объекта сложно, но наиболее вероятными источниками газа, входящего в его состав, астрономы называют молодые и массивные звёзды, расположенные неподалёку от чёрной дыры. В ~1,4 угловой секунды от Стрельца А*, к примеру, находится массивная контактная двойная IRS16SW, столкновение звёздных ветров в которой вполне могло способствовать формированию облака.

Полная версия отчёта опубликована в журнале Nature; текст статьи можно загрузить отсюда.

Подготовлено по материалам Европейской организации астрономических исследований в Южной полусфере.