Галакти́ческий центр — сравнительно небольшая область в центре нашей Галактики, радиус которой составляет около 1000 парсеков и свойства которой резко отличаются от свойств других её частей. Образно говоря, галактический центр — это космическая «лаборатория», в которой и сейчас происходят процессы звёздообразования и в которой расположено ядро, когда-то давшее начало конденсации нашей звёздной системы.

Расположение

Галактический центр находится на расстоянии около 8 килопарсек от нашей Солнечной системы в направлении созвездия Стрельца. В галактической плоскости сосредоточено большое количество межзвёздной пыли, из-за которой свет, идущий от галактического центра, ослабляется на 30 звёздных величин, то есть в 1012 раз. Поэтому центр невидим в оптическом диапазоне — невооружённым глазом и при помощи оптических телескопов. Галактический центр наблюдается в радиодиапазоне, а также в диапазонах инфракрасных, рентгеновских и гамма-лучей. Первое изображение ядра Галактики было получено в конце 1940-х годов А. А. Калиняком, В. И. Красовским и В. Б. Никоновым в инфракрасном диапазоне спектра.

Экваториальные координаты Галактического центра (эпоха J2000.0): Прямое восхождение : Склонение:

Состав галактического центра Самой крупной особенностью галактического центра является находящийся там звёздный балдж в форме эллипсоида вращения, большая полуось которого лежит в плоскости Галактики, а малая — на её оси. Балдж (от  — «вздутие») — внутренний, яркий сфероидальный компонент спиральных галактик. Размер его колеблется от сотен парсеков до нескольких килопарсеков. Балдж галактики состоит в основном из старых звёзд, движущихся по вытянутым орбитам.

Отношение полуосей равно примерно 0,4. Орбитальная скорость звёзд на расстоянии около килопарсека составляет примерно 270 км/с, а период обращения — около 24 млн лет. Исходя из этого получается, что масса центрального скопления составляет примерно 10 млрд масс Солнца. Концентрация звёзд скопления резко увеличивается к центру. Звёздная плотность изменяется примерно пропорционально R−1,8 (R — расстояние от центра). На расстоянии около килопарсека она составляет несколько солнечных масс в кубическом парсеке, в центре — более 300 тыс. солнечных масс в кубическом парсеке (для сравнения, в окрестностях Солнца звёздная плотность составляет около 0,07 солнечной массы на кубический парсек).

От скопления отходят спиральные газовые рукава, простирающиеся на расстояние до 3 — 4,5 тысяч парсеков. Рукава вращаются вокруг галактического центра и одновременно удаляются в стороны с радиальной скоростью около 50 км/с. Кинетическая энергия движения составляет 1055 эрг.

Внутри скопления обнаружен газовый диск радиусом около 700 парсеков и массой около ста миллионов масс Солнца. Внутри диска находится центральная область звёздообразования.

Ближе к центру находится вращающееся и расширяющееся кольцо из молекулярного водорода, масса которого составляет около ста тысяч масс Солнца, а радиус — около 150 парсеков. Скорость вращения кольца составляет 50 км/с, а скорость расширения — 140 км/с. Плоскость вращения наклонена к плоскости Галактики на 10 градусов.

По всей вероятности, радиальные движения в галактическом центре объясняются взрывом, произошедшим там около 12 млрд лет назад.

Распределение газа в кольце — неравномерное, образующее огромные газопылевые облака. Крупнейшим облаком является комплекс Стрелец B2, находящийся на расстоянии 120 парсеков от центра. Диаметр комплекса составляет 30 парсеков, а масса — около 3 млн масс Солнца. Комплекс является крупнейшей областью звёздообразования в Галактике. В этих облаках обнаружены все виды молекулярных соединений, встречающихся в космосе.

Ещё ближе к центру находится центральное пылевое облако радиусом около 15 парсек. В этом облаке периодически наблюдаются вспышки излучения, природа которых неизвестна, но которые свидетельствуют о происходящих там активных процессах.

Практически в самом центре находится компактный источник нетеплового излучения Стрелец A*, радиус которого составляет 0,0001 парсека (около 20,6 а. е.), а яркостная температура — около 10 млн градусов. Радиоизлучение этого источника, по-видимому, имеет синхротронную природу. Временами наблюдаются быстрые изменения потока излучения. Нигде в другом месте Галактики подобных источников излучения не обнаружено, зато подобные источники имеются в ядрах других галактик.

С точки зрения моделей эволюции галактик их ядра являются центрами их конденсации и начального звёздообразования. Там должны находиться самые старые звёзды. По всей видимости, в самом центре ядра Галактики находится сверхмассивная чёрная дыра массой (4,31 ± 0,36) масс Солнца, что показано исследованием орбит близлежащих звёзд. Излучение источника Стрелец А* вызвано аккрецией газа на чёрную дыру, радиус излучающей области (аккреционный диск, джеты) не более 45 а. е.

В 2016 году японские астрофизики сообщили об обнаружении в Галактическом центре второй гигантской чёрной дыры. Эта чёрная дыра находится в 200 световых годах от центра Млечного Пути. Наблюдаемый астрономический объект с облаком занимает область пространства диаметром 0,3 светового года, а его масса составляет 100 тысяч масс Солнца. Пока точно не установлена природа этого объекта — это чёрная дыра или иной объект.

В 2018 году на основе данных наблюдений рентгеновской космической лаборатории Chandra в Галактическом центре было обнаружено 12 маломассивных рентгеновских двойных систем, одним из компонентов которых с высокой вероятностью могут быть чёрные дыры звёздной массы. Возможно, на расстоянии 1 парсека от сверхмассивной чёрной дыры, которая связана с компактным радиоисточником Стрелец А*, может находиться 10—20 тыс. чёрных дырCharles J. Hailey, Kaya Mori, Franz E. Bauer, Michael E. Berkowitz, Jaesub Hong & Benjamin J. Hord. A density cusp of quiescent X-ray binaries in the central parsec of the Galaxy // Nature, volume 556, pages 70-73, (05 April 2018).

В галактическом центре имеется три возможных кандидата в чёрные дыры средней массы: HCN–0.009–0.044, IRS13E и CO–0.40–0.22Indication of Another Intermediate-mass Black Hole in the Galactic Center , Draft version December 31, 2018 (PDF).

Примечания

Литература Физическая энциклопедия / под ред. А. М. Прохорова, ст. «Галактический центр» Агекян Т. А. Звезды, галактики, метагалактика. Каплан С. А., Пикельнер С. Б. Физика межзвездной среды. — М. — 1979 Кардашев Н. С. Феноменологическая модель ядра Галактики // в кн. Итоги науки и техники. Серия Астрономия, т. 24. — М. — 1983. Melia Fulvio. The Black Hole in the Center of Our Galaxy, Princeton U Press, 2003 Eckart A., Schödel R., Straubmeier C. The Black Hole at the Center of the Milky Way. — London: Imperial College Press. — 2005 Melia Fulvio. The Galactic Supermassive Black Hole. — Princeton U Press, 2007

Ссылки Рентгеновская обсерватория Чандра Группа по исследованию Галактического центра из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Группа по исследованию Галактического центра из Института космической физики имени Макса Планка статья The Black Hole at the Center of the Milky Way статья The dark heart of the Milky Way статья Dramatic Increase in Supernova Explosions Looms A simulation of the stars orbiting the Milky Way’s central massive black hole

Веб-журнал Astronomy Picture of the Day Путешествие в центр Галактики Галактическое облако антивещества Sgr A*: Быстрые звезды вблизи центра Галактики В центре Млечного Пути Звездный пейзаж в центре Галактики

Видео Сверхмассивная Чёрная дыра (). Движение звёзд вокруг Галактического центра Млечного Пути (). Галактический центр: Скрытая Вселенная (). Галактический центр и Стрелец A* — (слайд-шоу из изображений, полученных в обсерватории Чандра) (). Есть ли во Млечном Пути Чёрные дыры? () — запись телепередачи «alpha-Centauri».

Категория:Астрономические объекты Категория:Млечный Путь