В самом сердце Млечного Пути может скрываться не то, что мы привыкли там видеть. Объект, который десятилетиями считали сверхмассивной черной дырой, получил неожиданную альтернативу. Новая модель предлагает иной взгляд на природу гравитационного гиганта в центре галактики. Об этом сообщает Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Принято считать, что Стрелец A* — это сверхмассивная черная дыра, управляющая движением звезд в центре галактики. Главным доказательством служат S-звезды, которые обращаются вокруг центра со скоростью в тысячи километров в секунду. Их траектории указывают на наличие крайне компактного и массивного объекта.
Однако международная команда исследователей предложила альтернативу. По их версии, в центре может находиться сверхплотное ядро из темной материи, состоящей из фермионов — легких субатомных частиц. Подобный сценарий уже обсуждался в контексте того, почему центр Млечного Пути ведёт себя слишком странно.
Согласно расчетам, темная материя формирует плотное центральное ядро и более разреженное внешнее гало. Вместе они создают гравитационный эффект, почти неотличимый от воздействия черной дыры, объясняя движение S-звезд и пылевых G-источников.
"Впервые модель темной материи успешно объединила столь разные масштабы и различные орбиты объектов, включая современные данные о кривых вращения и центральных звездах", — сказал соавтор исследования доктор Карлос Аргуэльес из Института астрофизики Ла-Платы.
Ключевым аргументом стали результаты миссии GAIA DR3, позволившие детально изучить вращение галактики на больших расстояниях. Наблюдения показали кеплерово снижение скоростей по мере удаления от центра.
Исследователи считают, что такое поведение согласуется с наличием компактного гало, предсказанного фермионной моделью. При этом дискуссия о природе гравитации продолжается, в том числе в теориях, где гравитация может обходиться без тёмной материи.
В отличие от стандартной модели холодной темной материи с протяженным "хвостом", новая версия предполагает более четкие границы гало. Это структурное различие и стало важным аргументом авторов.
Особое внимание уделяется изображению "тени" Стрельца A*, полученному телескопом Event Horizon Telescope. Ранее считалось, что такой эффект возможен только при наличии горизонта событий.
"Наша модель не только объясняет орбиты звезд и вращение галактики, но и согласуется со знаменитым изображением "тени черной дыры". Плотное ядро из темной материи может имитировать тень, потому что оно так сильно искривляет свет, создавая центральную темную область, окруженную ярким кольцом", — говорит ведущий автор исследования Валентина Креспи из Института астрофизики Ла-Платы.
Пока данные не позволяют окончательно выбрать между двумя сценариями. Будущие наблюдения, в том числе с использованием интерферометра GRAVITY, должны выявить фотонные кольца — признак, характерный именно для черных дыр.
Если новая модель подтвердится, представления о природе центрального объекта Млечного Пути могут существенно измениться. Исследование объединяет данные о звездах, гало и тени в единую картину, усиливая интерес к альтернативным сценариям.