Стрелец А* мог образоваться во время древнего слияния Млечного Пути с Гайя-Энцелад

Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, известная как Стрелец A (Sgr A), возможно, не была исконным «жителем» нашей галактики. Новое исследование, проведенное Университетом Невады в Лас-Вегасе (UNLV), предполагает, что этот гравитационный гигант мог быть «пришельцем», захваченным в результате катастрофического столкновения галактик миллиарды лет назад. Эта гипотеза не только объясняет необычные свойства вращения Sgr A*, но и ставит под сомнение устоявшиеся представления о росте черных дыр в ранней Вселенной.

Следы космической катастрофы: как слияние галактик изменило историю Млечного Пути

Используя передовые компьютерные симуляции и данные, полученные телескопом Event Horizon Telescope (EHT), астрофизики смогли заглянуть в прошлое нашей галактики. Ключевым моментом стала реконструкция спина (вращения) Стрельца А*. Оказалось, что его параметры идеально соответствуют сценарию, при котором Млечный Путь столкнулся с другой галактикой — Гайя-Энцелад. Это событие, произошедшее, по разным оценкам, от 3 до 9 миллиардов лет назад, привело к слиянию двух центральных черных дыр.

Математика столкновения: соотношение масс и орбита

Исследователи под руководством Йихана Ванга и Бинга Чжана смоделировали различные варианты слияния. Единственной конфигурацией, которая точно воспроизвела наблюдаемые спиновые свойства Стрельца А*, оказалось слияние с соотношением масс 4:1 (где одна черная дыра была в четыре раза массивнее другой) при сильно наклоненной орбите. Этот сценарий подтверждает теорию иерархического роста черных дыр, согласно которой галактики и их центральные объекты растут за счет последовательного поглощения меньших соседей.

Свидетельства из тени: что показала фотография черной дыры

Первое прямое изображение Стрельца А*, полученное в 2022 году, стало не просто визуальной сенсацией. Для команды UNLV оно послужило ключом к разгадке прошлого. Анализируя форму и структуру «тени» черной дыры, ученые смогли выделить остаточные гравитационные «шрамы», оставшиеся после древнего слияния. Этот метод открывает новую эру в астрофизике, позволяя изучать историю черных дыр по их текущему состоянию. Сравнение с первой фотографией сверхмассивной черной дыры M87 в центре галактики Дева А показало, что, несмотря на разницу в размерах (M87 значительно массивнее), механизмы их формирования могут быть схожими. Оба объекта, вероятно, являются продуктами галактических столкновений. То, что в центре большинства крупных галактик находятся сверхмассивные черные дыры, давно не является секретом. Однако новое исследование предлагает объяснение этому феномену: слияние галактик — это не просто сопутствующий процесс, а, возможно, основной двигатель роста таких объектов. Если это так, астрономам придется пересмотреть модели галактической динамики и эволюции ранней Вселенной. Следующим шагом станет проверка этих выводов с помощью будущих миссий, таких как космическая гравитационная обсерватория LISA, запуск которой запланирован на 2035 год. Ожидается, что LISA сможет напрямую регистрировать гравитационные волны от слияний сверхмассивных черных дыр, предоставив неопровержимые доказательства этой теории.