Наша Галактика всегда казалась спокойным местом, с ядром, не выбрасывающим релятивистских струй и вообще ведущим себя смирно. Новые находки пучков гамма-лучей, которые исходят из центра Галактики и простираются на 27 000 световых лет, свидетельствуют: так было не всегда; сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути раньше раньше проявляла значительно больше активности
«Эти тусклые струи — ”призрак”, ”посмертное изображение” того, что существовало миллион лет назад, — отмечает Менг Су, астроном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, ведущий автор новой работы, опубликованной в Astrophysical Journal. — Они указывают на наличие активного галактического ядра у Млечного Пути в относительно недавнем прошлом».
Два возможных следа релятивистских струй были обнаружены космическим гамма-телескопом «Ферми». Они простираются от ядра нашей Галактики на 27 000 световых лет над и под плоскостью Млечного Пути. Это первые следовые пучки такого рода, когда-либо найденные астрономами.
Находка может продвинуть решение проблемы загадочных «пузырей» гамма-излучения, обнаруженных тем же телескопом в 2010 году. Эти пузыри также удаляются до 27 000 световых лет от центра Галактики над и под галактической плоскостью, однако они строго перпендикулярны относительно неё, в то время как вновь обнаруженные следы струй наклонены под углом 15˚. Этот наклон может, по словам исследователей, отражать наклон аккреционного диска вокруг огромной сверхмассивной ЧД в центре Млечного Пути.
«Центральный аккреционный диск под влиянием вращения ЧД может вращаться по мере того, как составляющая его материя падает по спирали в эту ЧД, — поясняет профессор Дуглас Финкбейнер, соавтор работы. — При этом магнитное поле диска ускоряет материал, из которого состоят струи, и выбрасывает их вдоль оси вращения ЧД, которая может и не совпадать с плоскостью Млечного Пути».
Струи, по мнению учёного, являются результатом выброса плазмы из ядра Галактики, в то время как «пузыри» — это творение «ветра» горячей материи (а не плазмы), выбрасываемой за пределы аккреционного диска ЧД по мере её вращения. В итоге они гораздо шире струй, форма которых диктовалась мощным магнитным полем, не дававшим их плазме разлетаться слишком широко.
И гамма-струи, и гамма-пузыри стали результатом обратного эффекта Комптона — увеличения частоты излучения, претерпевающего рассеяние на релятивистских (движущихся с околосветовыми скоростями) электронах, энергия которых выше, чем у фотонов радио- и инфракрасного излучения. При этом происходит передача энергии от электрона фотону, и последний становится частью гамма-излучения.
К сожалению, напрямую вывести дату выбросов последних релятивистских струй из обнаруженных гамма-следов невозможно; ясно лишь, что это не могло случиться ранее чем 27 тыс. лет назад. Впрочем, время возникновения этих гамма-струй может быть и бóльшим, ведь нам неизвестна точная скорость релятивистских электронов, вызвавших обратный эффект Комптона в фотонах, из которых состоят гамма-струи.
По мнению исследователей, такого рода релятивистские струи могли быть результатом почти одномоментного попадания в сверхмассивную ЧД в галактическом ядре огромного количества материи, взаимодействие которой в аккреционном диске привело к мощнейшему выбросу материи, движущейся с околосветовыми скоростями вовне. Повторение такого выброса возможно только тогда, когда облако межзвёздного газа массой не менее 10 000 солнечных упадёт в ЧД за относительно короткое время.
