Галактичний центр

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Центр галактики Чумацький Шлях в інфрачервоних променях.
Позначене розташування Галактичного Центру.

Центр Галактики — центр обертання та центр мас Чумацького Шляху[1][2]. Центр Галактики знаходиться на відстані близько 8 кпк від Землі[3] в напрямку сузір'я Стрільця. Його центральним масивним об'єктом є надмасивна чорна діра з масою приблизно 4 мільйони сонячних мас, яка називається Стрілець A*[3][4][5] — компактне радіоджерело, яке знаходиться майже точно в центрі обертання Галактики.

У межах одного парсека від центру Галактики розташовано близько 10 мільйонів зір, серед яких багато червоних гігантів, масивних надгігантів і зір Вольфа–Райє, які мали сформуватись у цьому регіоні приблизно 1 мільйон років тому. Зорі ядра є невеликою частиною набагато ширшого галактичного балджа.

Через поглинання світла міжзоряним пилом центр Галактики не можна досліджувати у видимому, ультрафіолетовому та м'якому рентгенівському випромінюванні. Доступна інформація про галактичний центр надходить із спостережень у гамма-діапазоні, жорсткому рентгенівському, інфрачервоному, субміліметровому та радіо-діапазонах.

Історія дослідження[ред. | ред. код]

У 1918 році Гарлоу Шеплі заявив, що гало кулястих скупчень, що оточують Чумацький Шлях, має центр в сузір'ї Стрільця, але темні молекулярні хмари в цій області закривають огляд для оптичної астрономії[6].

На початку 1940-х років Вальтер Бааде з обсерваторії Маунт-Вілсон скористався умовами світломаскуванням в Лос-Анджелесі під час війни, щоб провести пошуки центру за допомогою 250-сантиметрового Телескопа Гукера. Він виявив, що біля зорі Гамма Стрільця у міжзоряних пилових смугах є зазор шириною в один градус, який забезпечує відносно чіткий огляд зір навколо ядра Галактики[7]. Відтоді цей зазор відомий як Вікно Бааде[8].

Група австралійських радіоастрономів із відділу радіофізики CSIRO на чолі з Джозефом Лейдом Поусі близько 1954 року побудували 24-метрову радіоантену та використали її для детального дослідження потужної області радіовипромінювання в Стрільці. Вони назвали інтенсивне точкове джерело поблизу центру досліджуваної області Стрілець A і зрозуміли, що воно розташоване в самому центрі Галактики, незважаючи на те, що воно знаходилося приблизно на 32 градуси на південний захід від передбачуваного галактичного центру того часу[9].

У 1958 році Міжнародний астрономічний союз прийняв положення Стрільця А за нульову точку галактичної системи координат[10].

В 1990-х — 2010-х роках інфрачервоні спостереження динаміки зір навколо Стрільця A*, особливо зорі S2, довели, що Стрілець A* є компактним надмасивним об'єктом, і дозволили з високою точністю визначити його масу і відстань до нього. За цей результат, Райгард Ґенцель і Андреа Ґез були нагороджені Нобелівською премією з фізики 2020 року[11].

В 2022 році Телескоп горизонту подій продемонстрував зображення газового диска навколо Стрільця A*[12].

Відстань до центру Галактики[ред. | ред. код]

В останні десятиріччя точність вимірювання відстані до центру Галактики сильно підвищилась, і різні оцінки зійшлись до значень близько 8,2 кпк:

  • 7.4±0.2 кпк або 7.4±0.3 кпк (24±1 св.р.)[13]
  • 7.62±0.32 кпк (24.8±1 св.р.)[14]
  • 7.7±0.7 кпк (25.1±2.3 св.р.)[15]
  • 7.94 або 8.0±0.5 кпк (26±1.6 св.р.)[16][17][18]
  • 7.98±0.15 або 8.0±0.25 кпк (26±0.8 св.р.)[19]
  • 8.33±0.35 кпк (27±1.1 св.р.)[20]
  • 8.0±0.3 кпк (25.96±0.98 св.р.)[21]
  • 8.7±0.5 кпк (28.4±1.6 св.р.)[22]
  • 8.122±0.031 кпк (26.49±0.1 св.р.)[23]
  • 8.178±0.013 кпк (26.67±0.1 св.р.)[24]

Надмасивна чорна діра[ред. | ред. код]

Докладніше: Стрілець A*
Надмасивна чорна діра Стрілець A*, знята Телескопом горизонту подій[25].

Складне астрономічне радіоджерело Стрілець A розташоване майже точно в центрі Галактики та містить інтенсивне компактне радіоджерело Стрілець A*, яке збігається з надмасивною чорною дірою в центрі Чумацького Шляху. Аккреція газу на чорну діру призводить до утворення акреційного диска навколо неї та вивільняє енергію для живлення радіоджерела, яке за розмірами набагато більше за чорну діру.

Бульбашки Фермі[ред. | ред. код]

Докладніше: Бульбашки Фермі

У листопаді 2010 року було оголошено про відкриття гамма- та рентгенівське випромінювання від двох великих еліптичні областей, заповнених енергетичною плазмою[26], які простягаються приблизно на 8 кпк над і під Центром Галактики[26]. На честь космічного телескопа Фермі, який брав участь у їхньому відкритті, їх назвали бульбашками Фермі[27]. Ці бульбашки черпають свою енергію від чорної діри Стрілець A*[28][29].

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Overbye, Dennis (31 січня 2022). An Electrifying View of the Heart of the Milky Way – A new radio-wave image of the center of our galaxy reveals all the forms of frenzy that a hundred million or so stars can get up to.. The New York Times. Процитовано 1 лютого 2022. 
  2. Heywood, I. та ін. (28 січня 2022). The 1.28 GHZ MeerKAT Galactic Center Mosaic. The Astrophysical Journal. 925 (2): 165. Bibcode:2022ApJ...925..165H. arXiv:2201.10541. doi:10.3847/1538-4357/ac449a. 
  3. а б R. Abuter; A. Amorim; M. Bauböck; J. P. Berger; H. Bonnet; W. Brandner та ін. (April 2019). A geometric distance measurement to the Galactic center black hole with 0.3% uncertainty. Astronomy & Astrophysics. 625: L10. Bibcode:2019A&A...625L..10G. arXiv:1904.05721. doi:10.1051/0004-6361/201935656. 
  4. Doeleman, Sheperd S. та ін. (2008). Event-horizon-scale structure in the supermassive black hole candidate at that Galactic Centre. Nature. 455 (7209): 78–80. Bibcode:2008Natur.455...78D. PMID 18769434. arXiv:0809.2442. doi:10.1038/nature07245. 
  5. Gillessen, S.; Eisenhauer; Trippe; Alexander; Genzel; Martins; Ott (2009). Monitoring Stellar Orbits Around the Massive Black Hole in the Galactic Center. The Astrophysical Journal. 692 (2): 1075–1109. Bibcode:2009ApJ...692.1075G. arXiv:0810.4674. doi:10.1088/0004-637X/692/2/1075. 
  6. Shapley, H (1918). Studies based on the colors and magnitudes in stellar clusters. VII. The distances, distribution in space, and dimensions of 69 globular clusters. The Astrophysical Journal. 48: 154. Bibcode:1918ApJ....48..154S. doi:10.1086/142423. 
  7. Baade, W (1946). A Search for the Nucleus of Our Galaxy. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 58 (343): 249. Bibcode:1946PASP...58..249B. doi:10.1086/125835. 
  8. Ng, Y. K; Bertelli, G; Chiosi, C; Bressan, A (1996). The galactic structure towards the Galactic Center. III. A study of Baade's Window: Discovery of the bar population?. Astronomy and Astrophysics. 310: 771. Bibcode:1996A&A...310..771N. 
  9. Pawsey, J. L (1955). A Catalogue of Reliably Known Discrete Sources of Cosmic Radio Waves. The Astrophysical Journal. 121: 1. Bibcode:1955ApJ...121....1P. doi:10.1086/145957. 
  10. Blaauw, A.; Gum, C.S.; Pawsey, J.L.; Westerhout, G. (1960). The new IAU system of galactic coordinates (1958 revision). Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 121 (2): 123–131. Bibcode:1960MNRAS.121..123B. doi:10.1093/mnras/121.2.123. 
  11. The Nobel Prize in Physics 2020 (en-us). 6 October 2020. Архів оригіналу за 24 April 2021. Процитовано 7 October 2020. 
  12. Bower, Geoffrey C. (May 2022). Focus on First Sgr A* Results from the Event Horizon Telescope. The Astrophysical Journal. Архів оригіналу за 19 липня 2022. Процитовано 12 травня 2022. 
  13. Francis, Charles; Anderson, Erik (June 2014). Two estimates of the distance to the Galactic Centre. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 441 (2): 1105–1114. Bibcode:2014MNRAS.441.1105F. arXiv:1309.2629. doi:10.1093/mnras/stu631. 
  14. Eisenhauer, F.; Genzel, R.; Alexander, T.; Abuter, R.; Paumard, T.; Ott, T.; Gilbert, A.; Gillessen, S.; Horrobin, M. (2005). SINFONI in the Galactic Center: Young Stars and Infrared Flares in the Central Light-Month. The Astrophysical Journal. 628 (1): 246–259. Bibcode:2005ApJ...628..246E. arXiv:astro-ph/0502129. doi:10.1086/430667. 
  15. Majaess, D.J.; Turner, D.G.; Lane, D.J. (2009). Characteristics of the Galaxy according to Cepheids. MNRAS. 398 (1): 263–270. Bibcode:2009MNRAS.398..263M. arXiv:0903.4206. doi:10.1111/j.1365-2966.2009.15096.x. 
  16. Reid, Mark J. (1993). The distance to the center of the Galaxy. Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 31 (1): 345–372. Bibcode:1993ARA&A..31..345R. doi:10.1146/annurev.aa.31.090193.002021. 
  17. Eisenhauer, F.; Schödel, R.; Genzel, R.; Ott, T.; Tecza, M.; Abuter, R.; Eckart, A.; Alexander, T. (2003). A Geometric Determination of the Distance to the Galactic Center. The Astrophysical Journal. 597 (2): L121–L124. Bibcode:2003ApJ...597L.121E. arXiv:astro-ph/0306220. doi:10.1086/380188. 
  18. Horrobin, M.; Eisenhauer, F.; Tecza, M.; Thatte, N.; Genzel, R.; Abuter, R.; Iserlohe, C.; Schreiber, J.; Schegerer, A. (2004). First results from SPIFFI. I: The Galactic Center. Astronomische Nachrichten. 325 (2): 120–123. Bibcode:2004AN....325...88H. doi:10.1002/asna.200310181. Архів оригіналу за 21 червня 2007. 
  19. Malkin, Zinovy. «The current best estimate of the Galactocentric distance of the Sun based on comparison of different statistical techniques». arXiv:1202.6128. 
  20. Gillessen, S.; Eisenhauer; Trippe; Alexander; Genzel; Martins; Ott (2009). Monitoring Stellar Orbits Around the Massive Black Hole in the Galactic Center. The Astrophysical Journal. 692 (2): 1075–1109. Bibcode:2009ApJ...692.1075G. arXiv:0810.4674. doi:10.1088/0004-637X/692/2/1075. 
  21. Camarillo, T.; Mathur; Mitchell; Ratra (2018). Median Statistics Estimate of the Distance to the Galactic Center. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 130 (984): 024101. Bibcode:2018PASP..130b4101C. arXiv:1708.01310. doi:10.1088/1538-3873/aa9b26. 
  22. Vanhollebeke, E.; Groenewegen, M. A. T.; Girardi, L. (April 2009). Stellar populations in the Galactic bulge. Modelling the Galactic bulge with TRILEGAL. Astronomy and Astrophysics. 498 (1): 95–107. Bibcode:2009A&A...498...95V. arXiv:0903.0946. doi:10.1051/0004-6361/20078472. 
  23. Abuter, R.; Amorim, A.; Anugu, N.; Bauböck, M.; Benisty, M.; Berger, J. P.; Blind, N.; Bonnet, H.; Brandner, W. (1 липня 2018). Detection of the gravitational redshift in the orbit of the star S2 near the Galactic centre massive black hole. Astronomy & Astrophysics. 615: L15. Bibcode:2018A&A...615L..15G. arXiv:1807.09409. doi:10.1051/0004-6361/201833718. 
  24. R. Abuter; A. Amorim; M. Bauböck; J. P. Berger; H. Bonnet; W. Brandner та ін. (April 2019). A geometric distance measurement to the Galactic center black hole with 0.3% uncertainty. Astronomy & Astrophysics. 625: L10. Bibcode:2019A&A...625L..10G. arXiv:1904.05721. doi:10.1051/0004-6361/201935656. 
  25. Astronomers reveal first image of the black hole at the heart of our galaxy. Event Horizon Telescope. Архів оригіналу за 12 травня 2022. Процитовано 12 травня 2022. 
  26. а б Aguilar, David A.; Pulliam, Christine (9 November 2010). Astronomers Find Giant, Previously Unseen Structure in our Galaxy. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Release No. 2010-22. 
  27. Yang, H.-Y. Karen; Ruszkowski, Mateusz; Zweibel, Ellen G. (7 March 2022). Fermi and eROSITA bubbles as relics of the past activity of the Galaxy's central black hole. Nature Astronomy (Springer Nature). 6 (5): 584–591. Bibcode:2022NatAs...6..584Y. ISSN 2397-3366. arXiv:2203.02526. doi:10.1038/s41550-022-01618-x. 
  28. University of Michigan (8 березня 2022). Massive bubbles at center of Milky Way caused by supermassive black hole. Phys.org (Science X Network). 
  29. Yang, H.-Y. Karen; Ruszkowski, Mateusz; Zweibel, Ellen G. (7 March 2022). Fermi and eROSITA bubbles as relics of the past activity of the Galaxy's central black hole. Nature Astronomy (Springer Nature). 6 (5): 584–591. Bibcode:2022NatAs...6..584Y. ISSN 2397-3366. arXiv:2203.02526. doi:10.1038/s41550-022-01618-x. 

Література[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]