Астрономы Сергей Наякшин и Каститис Зубовас (Kastytis Zubovas) из
Лейчестерского университета, а также Сера Маркофф (Sera Markov) из
Амстердамского университета предположили, что черная дыра "урчит" каждый
раз, когда уничтожает останки астероидов и других каменистых тел,
приблизившихся к ней.
Наякшин и его коллеги проверили эту гипотезу при помощи
математической модели, описывающей то, как Sgr A* поедает астероиды и
других каменистые небесные тела, сформированные в аккреционном диске -
облаке материи, окружающем черную дыру в центре ядра галактики.
Ранее другая группа астрономов во главе с Наякшиным доказала
возможность формирования звезд, планет и крупных астероидов на дальней
кромке диска аккреции. В нашей галактике этих звезд и планет не хватает
для образования толстого "бублика" из пыли вокруг черной дыры, но при
этом возникает рой обломков, падающих на черную дыру.
Опираясь на эти данные, Наякшин и его коллеги просчитали минимальные
размеры астероидов и их количество, которые могут объяснить регулярное
"урчание" космического монстра.
Ученые определили среднюю яркость микро-вспышек - 10 в 38 степени эрг
в секунду (единица энергии в астрономии) - из известных им
гамма-всплесков и вычислили типичную массу астероида, который мог стать
"топливом" для "урчания" черной дыры.
По их расчетам, типичные вспышки потребуют астероидов с массой около
900 миллиардов тонн, что соответствует шару с радиусом в 6 километров.
Наиболее мощные всплески гамма-излучения, зафиксированные другими
учеными, потребовали бы астероидов с диаметром в 30-45 километров.
Такие объекты можно легко найти в астероидном поясе нашей Солнечной
системы, и по предыдущим расчетам, они также встречаются в планетарных
системах внутри диска аккреции у сверхмассивных черных дыр.
По расчетам астрономов, астероиды таких размеров будут ускоряться до
релятивистских скоростей и распадаться на куски при приближении к черной
дыре на 7-21 астрономическую единицу в зависимости от химического
состава тела (астрономическая единица равна среднему радиусу земной
орбиты). Его части будут нагреваться до очень высоких температур и
превращаться в плазму, которая и будет основным источником
гамма-излучения.
Исследователи рассчитали частоту таких событий в окрестностях Sgr A*,
используя скорость образования астероидов и других тел из предыдущей
работы. По оценкам астрономов, астероиды должны падать на черную дыру с
частотой 0,6 объекта в день, что согласуется с реальными наблюдениями.
Кроме того, подобное "урчание" может происходить и после уничтожения
более массивных объектов - планет размером с Юпитер, но такие события
будут происходить гораздо реже - один раз в 300 лет или еще меньше.
|