Сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики - Млечного пути, Стрелец A*, является самым близким к нам объектом такого типа, всего в 25 000 световых годах от Земли. Хотя она даже приблизительно не настолько активна или ярка, как другие сверхмассивные черные дыры, она дает астрономам уникальную возможность исследовать то, что происходит вблизи «края» черной дыры.

Визуализация смоделированной вспышки и облаков вещества вокруг сверхмассивной черной дыры в центре галактики. © ESO, Gfycat

Стрелец A* наблюдется в диапазоне радиоволн с момента его открытия, а на протяжении уже некоторого времени также в инфракрасном и рентгеновском диапазонах. Создается впечатление, что эта черная дыра потребляет материю очень медленно, в объемах всего нескольких сотых от массы Земли в год. Ее рентгеновское излучение представляется постоянным и, вероятно, является следствием быстрых движений электронов в горячем аккреционном токе черной дыры.

Один раз в сутки Стрелец A* также демонстрирует сильно изменяющиеся эмиссионные выбросы, которые чаще появляются в инфракрасном, чем в рентгеновском диапазоне. Некоторые выбросы в субмиллиметровой длине волн также были предварительно отнесены к инфракрасным вспышкам, хотя их временная синхронизация отсрочена по сравнению с инфракрасными событиями. Несмотря на целенаправленные наблюдения, физические механизмы, стоящие за выбросами этой сверхмассивной черной дыры, до сих пор неизвестны, по причине чего проводится их интенсивное теоретическое моделирование.

Астрономы Стив Уилнер, Джо Хора, Джованни Фацио и Говард Смит из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) и их коллеги провели систематическую кампанию наблюдения вспышек Стрельца А* в нескольких волновых диапазонах. Для этого они использовали космические обсерватории «Спитцер» и «Чандра», а для ряда наблюдений также инструмент Submillimeter Array.

Общая длительность наблюдений составила более 100 часов, а продолжались они в тпчение более четырех лет (самый длительный рекорд в своем роде на сегодняшний день), и за это время команда зафиксировала и наблюдала четыре вспышки рентгеновских и инфракрасных волн. При этом рентгеновское событие казалось предшествующим инфракрасному событию, опережая его на 10-20 минут. Корреляция между наблюдаемыми пиками интенсивности предполагает, что между ними существует физическая связь. Небольшие различия во времени полностью согласуются с моделями, описывающими магнитное ускорение частиц и ударные волны как причину выбросов.

Хотя точные одновременные события и не могут быть полностью исключены, результаты не согласуются с некоторыми из более экзотических моделей, связанных с релятивистским движением электронов. Если запланированные одновременные наблюдения летом 2019 года также зарегистрируют вспышки, они смогут определить новые временные сдвиги и, следовательно, также новые границы для основополагающих физических моделей.