Чёрная дыра освещала небеса во времена первых людей

Представители рода Homo относительно недавно «наслаждались» зрелищем близкой активной чёрной дыры — Стрельца А*, находящегося в центре нашей Галактики. Будь они чуть ближе к этому ночному фонарику, мы бы об этом никогда не узнали.

Учёные из Сиднейского университета (Австралия), руководимые Джоссом Блэнд-Хоторном (Joss Bland-Hawthorn), утверждают, что определили время, когда сверхмассивная чёрная дыра (СМЧД) в центре нашей Галактики не «пряталась», а, как и множество других СМЧД, «подсвечивала» Млечный Путь, выбрасывая яркие релятивистские струи вещества, разогнанного до огромных скоростей, вверх и вниз от галактического диска.

Окрестности чёрной дыры Стрельца А* глазами «Очень большого телескопа» (иллюстрация ESO, VLT).

Обычно галактики, в которых происходит нечто подобное, напоминают новогоднюю ёлку в глухой ночи: их видно издалека. Именно активные ядра таких галактик были первыми объектами, которые человечество обнаружило на удалении в миллиарды световых лет. Поглощая вещество, чёрная дыра разогревает его до такой степени, что оно светится, а выбрасываемые ею струи образуют колоссальные по длине светящиеся объекты огромной яркости.

Несколько лет назад результаты наблюдений гамма-телескопов дали понять, что вверх и вниз от Галактики есть пузыри (иногда их называют «пузырями Ферми», по названию открывшего их телескопа), кончающиеся в 25 тыс. световых лет от галактического диска.

Сразу после этого возникла теория о том, что пузыри — это следы вспышки в районе Стрельца А*, сопровождающейся джетами и выбросами материи, плазмы, которая и составляет нынешние еле различимые границы пузыря. Но когда это произошло? Длительность вспышки, исходя из опыта наблюдений других галактик, более или менее ясна: до сотен тысяч лет. С датой хуже. Положение стенок пузыря здесь плохой подсказчик; астрономы уже знают, что выброс вещества из окрестностей СМЧД может проходить с совершенно разными скоростями.

Г-н Блэнд-Хоторн, только заслышав о пузырях, решил, что такая вспышка в прошлом Стрельца А* могла бы снять ещё одну давнюю загадку. В 1996 году астрономы обнаружили, что часть Магелланова Потока (быстродвижущийся поток водорода в 240 тыс. световых лет от Млечного Пути, весь диск которого имеет в диаметре примерно 100 тыс. световых лет) светится значительно сильнее остального материала этого объекта. Может быть, дело в пузырях Ферми? Ведь эта самая яркая часть располагается ниже галактического центра, то есть могла быть напротив вспышки...

Изучив интересующую их часть Магелланова Потока, астрономы решили, что его необычное свечение вызвано интенсивным облучением ультрафиолетом, который ионизировал часть газа потока. Любопытно, что из опыта наблюдений за другими галактиками с активным ядром известно, что они очень ярко излучают в УФ-диапазоне.

Рассчитав время, за которое ультрафиолет из ядра мог достичь светящейся части потока и ионизировать её, а также то, как долго затем свет потока добирался до нас, учёные, как им кажется, смогли весьма точно датировать событие — последнюю сильную вспышку в районе Стрельца А*.

Итак, это было относительно недавно — около двух миллионов лет тому назад. То есть все эти Homo Habilis и даже первые Homo Erectus, вымершие всего 30 тыс. лет назад, вполне могли наблюдать в небесах необычный вид, поскольку активное ядро Галактики ночью светило ничуть не хуже Луны:

Работа интересна не только тем, что мы ознакомились с деталями устройства ночного освещения в период Олдувайской культуры. Идеи некоторых теоретиков о том, что активные ядра галактик могли возникать лишь при слияниях с другой галактикой (за счёт поступления дополнительных масс пыли и газа), и, следовательно, вспышки — весьма редкие события, в значительной степени поставлены под сомнение: не похоже, чтобы пару миллионов лет назад Млечный Путь с чем-то сливался...

Далеко под активным ядром Млечного Пути пару миллионов лет назад находился Магелланов Поток, часть которого всё ещё светится от тогдашнего излучения из окрестностей Стрельца А*. (Иллюстрация New Scientist.)

Напротив, недавние идеи других теоретиков о том, что вспышки могут возникать по мере охлаждения газа в областях, далёких от галактического ядра, и его дрейфа в сторону центра, получают косвенное подтверждение.

Кстати, всё это значит ещё и то, что ядро нашей Галактики может стать активным вновь, причём в любой момент. Конечно, для обитателей близлежащих планет это будет смертоносное зрелище, но нам в этом случае ничего не грозит: нас защитит расстояние в четверть сотни тысяч световых лет. Другое дело, что концепция так называемой галактической зоны обитаемости наполняется новым смыслом: если «зачистки» всего живого в ядре Галактики действительно случаются каждые несколько миллионов лет, то цивилизации там возникнуть будет трудновато.

С препринтом рассмотренной работы можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам NewScientist. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.