Космическая струна в окрестностях чёрной дыры нашей Галлактики (SgrA).
Радиоизображение из NSF Карла Джанского Очень большой массив, показывающий центр нашей галактики. Таинственная радиоячейка - это изогнутая линия, расположенная поблизости центра изображения, а также сверхмассивная черная дыра Стрельца A * (Sgr A *) показана ярким источником около нижней части изображения.
Read more at: https://phys.org/news/2017-12-cosmic-filament-probes-galaxy-giant.html#jCp
Центр нашей Галактики интенсивно изучается на протяжении многих лет, но он по-прежнему подкидывает сюрпризы для ученых. Змеиная «структура», скрывающаяся около сверхмассивной черной дыры нашей галактики, является последним открытием, которое не дает спокойно спать астрономам.
В 2016 году Фархад Юсеф-Заде из Северо-Западного университета сообщил об обнаружении необычной нити вблизи центра Галактики Млечный Путь. Длина нити составляет около 2,3 световых лет, указывает на сверхмассивную черную дыру, называемую Стрельцом A* (Sgr A*), расположенную в центре Галактики.
Теперь другая команда астрономов применила новаторскую технику для получения изображения самого высокого качества, этого изогнутого объекта.
«Благодаря нашим наблюдениям теперь мы можем исследовать эту нить гораздо ближе к центральной черной дыре нашей галактики, и теперь она достаточно близко, чтобы указать нам, как она возникла там», - сказал Марк Моррис из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который возглавляет исследование. «Тем не менее, нам еще предстоит еще больше работы, чтобы выяснить, какова истинная природа этой нити».
Исследователи рассмотрели три основных объяснения возникновения нити. Во-первых, это может быть связано с тем, что высокоскоростные частицы «отскакивают» от сверхмассивной черной дыры. Вращающаяся черная дыра, поглощает газ, вращающийся внутрь, что может создавать вращающуюся вертикальную башню магнитного поля, которая приближается или даже затягивает горизонт событий, точку невозврата для материи. Внутри этой башни частицы будут ускоряться, и вырабатывать радиоизлучение, по мере вращения вокруг линий магнитного поля и удаляться от черной дыры.
Вторая, более фантастическая, возможность состоит в том, что нить представляет собой космическую струну, теоретический, пока еще необнаруженный объект, который является длинным, чрезвычайно тонким объектом, несущим массовые и электрические токи. Ранее теоретики предсказывали, что космические струны, если они существуют, мигрируют в центры галактик. Если струна перемещается достаточно близко к центральной черной дыре, она может быть захвачена, как только ее часть пересечет горизонт событий.
Последний вариант заключается в том, что положение и направление нити, совпадающей с черной дырой, являются просто совпадающей суперпозицией, и между ними нет реальной связи. Однако такое совпадение вряд ли произойдет случайно.
«Мы будем продолжать наблюдения, пока у нас не будет убедительного объяснения этому объекту», - сказал соавтор Миллер Госс из Национальной радиоастрономической обсерватории в Сокорро, штат Нью-Мексико. «И мы стремимся к выпуску еще лучших, более детальных изображений».
https://phys.org/news/2017-12-cosmic-filament-probes-galaxy-giant.html
Что будет, если черная дыра встретится с космической струной?
Вопросы взаимодействия достаточно длинной струны и черной дыры достаточно наглядно рассмотрены в https://arxiv.org/abs/gr-qc/9711045 и https://arxiv.org/abs/gr-qc/9812016 . Как и в случае с точечной массой, определяющих величин здесь по сути две: прицельный параметр b и начальная скорость v0. При малых (нерелятивистских) скоростях и больших прицельных параметрах ничего интересного не происходит, гравитация ЧД всего лишь искажает струну:
Рассеяние струны на ЧД: b=40 rg, v0=0.76с
Если струна релятивистская, то рассеяние на ЧД меняет ее свойства - появляются изломы:
Рассеяние струны на ЧД: b=4 rg, v0=0.995с
Наконец, при малых прицельных параметрах струна поглощается дырой. В отличие от точечной частицы, это происходит в другом диапазоне параметров b и v0 и выглядит несколько по другому. Тут могут быть изломы и "наматывание" струны на дыру.
заимодействие струны с ЧД: b=1 rg, v0=0.987с
Замыкание струны или образование петель тоже возможно, но происходит это только на вращающейся ЧД и только в крайне узком диапазоне параметров, подробнее см https://arxiv.org/abs/gr-qc/0609089
Рассеяние струны на вращающейся ЧД с образованием петли: b=3.3 rg, v0=0.5с
О космических струнах https://www.nkj.ru/archive/articles/10522/