У нашій галактиці, Чумацький Шлях, розташована надмасивна чорна діра під назвою Стрілець А*. Її маса становить близько 4 мільйонів сонць, а діаметр приблизно від 23,6 до 25,4 мільйона кілометрів.
Вона займає приблизно такий самий простір, як і орбіта Меркурія навколо Сонця. Однак, попри свої величезні розміри, Стрілець А* дуже важко побачити, тому що астрономічний об'єкт оточений пилом і газом, які затемнюють його світло.
Крім того, він знаходиться на відстані 26 тисяч світлових років від Землі, що робить його дуже маленькою точкою на небі. Навіть для сучасних телескопів.
Для того, щоб зробити фотографію Стрільця А*, вчені використовували спеціальну технологію, яка об'єднує сигнали від кількох радіотелескопів по всьому світу. Фактично дослідники створили віртуальний телескоп розміром із Землю, який має дуже високу роздільну здатність.
Зусилля не минули дарма: у 2022 році астрономи опублікували перше зображення Стрільця А*, на якому видно його темну серцевину і яскраве кільце з перегрітого газу.
Історичний момент для астрономії та фізики, - науковці знайшли перше безпосереднє підтвердження існування чорних дір.
Але чорна діра в Чумацькому Шляху не тільки цікава сама по собі. Річ у тім, що вона впливає на простір і речовину навколо себе. Вона притягує зірки та планети, розриваючи їх на частини й поглинаючи їхню матерію.
Вона також може вивергати потужні струмені енергії та частинок, які впливають на інші об'єкти в галактиці. Деякі астрофізики вважають, що чорні діри відіграють ключову роль у формуванні та еволюції галактик.
Але Стрілець А* дуже тиха і спокійна чорна діра порівняно з іншими надмасивними ЧД. Ми не спостерігаємо ні активного поглинання матерії, ні спалахів потужного електромагнітного випромінювання.
Щоправда, іноді вона стає яскравішою, коли вбирає в себе хмари газу або зірки, які з необережності "пробігають" поруч із нею.
Однак більшість зірок все ж виконують роль "свити", обертаючись навколо неї по еліптичних орбітах з дуже великою швидкістю. Наприклад, зірка S2 облітає ЧД за 16 років і досягає швидкості до 25 мільйонів кілометрів на годину. Нагадаємо, швидкість власного руху Сонця, тобто руху щодо "місцевих" зірок, не перевищує 72000 км за годину.
Крім того, Стрілець А* спотворює простір і час у своїй околиці. Через ефект гравітаційного лінзування світло згинається і посилюється, створюючи кільцеві або дугоподібні образи. А через ефект гравітаційного червоного зміщення світло набуває більш червоного відтінку. Для наших телескопів.
Альтернативні теорії, що пояснюють астрономічну природу Стрільця А*
Насправді з об’єктом Стрілець А* - дуже велика проблема. Теоретично чорні діри — це такі астрофізичні сутності, які мають колосальну гравітаційну та “зону впливу”, що обмежена горизонтом подій. За межею якого будь-яка матерія зникає в тунелі ЧД.
Але вони не мають “класичної” маси та діаметру, про як постійно говорять науковці. Ще не кулястий, а саме “тунельний” об’єкт, якщо об’єкт взагалі.
Тому...
Одна з теорій припускає, що Стрілець А* - це бозонна зірка. Це такий гіпотетичний об'єкт, що складається з бозонів, до яких належать фотони або глюони.
Бозонні зірки можуть мати дуже високу щільність і малий розмір, тому виглядають як чорні діри. Однак вони не мають горизонту подій.
І ось тут, на наш погляд, виникає інша проблема — проблема інтерпретації. Що побачили вчені у 2022 році? Якщо горизонт подій або область, до неї наближена, тоді так, Стрілець А* - це чорна діра.
Але самі ж астрономи вказують на ефект гравітаційного лінзування. Виходить, згідно з цією логікою, всі об'єкти, навколо яких проявляється ефект лінзування, є чорними дірами?
А якщо ми маємо справу з потужною гравітацією, сконцентрованою в умовній точці? І цій точці не обов'язково надавати властивості сингулярності, тобто максимального стиснення простору-часу. І вона дійсно має масу та діаметр, вона... матеріальна.
Інакше знову постає питання: що було сфотографовано у 2022 році? Інтерпретація - це не доказ. Ось у чому методологічна загадка.
Інша теорія стверджує, що Стрілець А* являє собою гравастар, також гіпотетичний об'єкт, який утворюється внаслідок колапсу зірки під дією квантових ефектів.
За нашими уявами, гравастари мають тонку оболонку з екзотичної матерії та вакуумне ядро. Вони ніби імітують ЧД, природно, не маючи горизонту подій.
Однак отримані дані не узгоджуються з теоретичними положеннями, бо не зафіксовано великих температур і випромінювання гравітаційних хвиль. Які, до речі, вимірюються з гранично великою похибкою.
І при теоретичній невизначеності, що таке гравітаційна хвиля.
Ще одна теорія представляє Стрілець А* як магнітар - незвичайний вид нейтронної зорі з дуже сильним магнітним полем.
Але магнітари також не підходять для пояснення Стрільця А*, бо мають надто малу масу і розмір, і вони не створюють кільцеве випромінювання навколо себе.
Це означає, що чорна діра - найбільш просте (якщо не дивне) пояснення. Ми завжди йдемо второваною стежкою...
