Древний джет черной дыры оставил гамма-след в центре Галактики ⚡ экспресс
Предложен сценарий происхождения избытка гамма-излучения Галактического центра (GCE), связывающий его с прошлой активностью SgrA*. Согласно модели, часть GCE — ископаемый адронный след выброса, сформировавшего пузыри Ферми и eROSITA. Рассматривается прецессирующая пароболическая BZ-струя из наклонного магнитно-арестованного диска, активная около 7.5 млн лет назад и угасшая около 2.6 млн лет назад. Струя, обеспечивая расширение пузырей, инжектировала протоны высоких энергий. Расчёт диффузии в двухзонной модели и гамма-излучения показывает, что при спине a*=0.9 только струйный вклад даёт неустранимый адронный фон на уровне от нескольких до ~10% от наблюдаемой поверхностной яркости GCE в пределах десяти градусов от центра. Условия магнитного удержания и прозрачности среды выполнены. Этот результат вводит ранее неучтённый компонент, важный для построения полной картины GCE.
Центр Млечного Пути долго ставил астрономов в тупик: вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец A* видно больше гамма-лучей, чем ожидалось. Источником считали то темную материю (чью природу прояснили Вера Рубин и Фриц Цвикки), то полчища мертвых звезд-маяков — пульсаров. Новая модель предлагает третье объяснение: свечение — это эхо древней струи, выброшенной черной дырой.
Миллионы лет назад черная дыра выбросила мощную струю частиц. Та не только надула два гигантских пузыря газа над и под Галактикой, но и рассеяла вокруг тяжелые протоны. Сталкиваясь с атомами газа, они до сих пор рождают гамма-излучение — затихающий отзвук давнего события. Механизм извлечения энергии из вращения дыры, предложенный Роджером Пенроузом в 1969 году, объясняет, как струя могла появиться.
Расчеты показывают: даже если главный вклад вносят другие источники, протонный след струи неизбежен. Для дыры, раскрученной до 90% предельной скорости, он дает до 10% наблюдаемого избытка гамма-лучей.
🎯 Стрелец A* массой в 4 миллиона Солнц сжата в область меньше орбиты Меркурия. Её вращение столь стремительно, что край черной дыры движется почти со скоростью света.
🎬 В «Академии» Айзека Азимова столица Галактики расположена в самом её сердце — бурном и загадочном центре Млечного Пути.