Автор Левчина Вероніка 
У самому ядрі Чумацького Шляху, за товстим шаром міжзоряного пилу та газу, розташований компактний радіоджерело, яке астрономи називають Стрілець A*. Цей об’єкт має масу приблизно 4,3 мільйона мас Сонця і зосереджений у просторі розміром меншим за орбіту Меркурія. Відстань до нього становить близько 27 тисяч світлових років. Саме Стрілець A* тримає своїм гравітаційним полем мільярди зір нашої Галактики в єдиній системі.
Стрілець A* — це надмасивна чорна діра. Її існування підтверджене десятиліттями спостережень за рухом зір, які крутяться навколо невидимого центру з шаленими швидкостями. У 2022 році Телескоп горизонту подій вперше показав світло від гарячого газу, що кружляє навколо горизонту подій цього космічного гіганта. Відтоді Стрілець A* став одним із найкраще вивчених об’єктів такого типу у Всесвіті.
На відміну від активних квазарів, які поглинають речовину з неймовірною жадібністю, наша чорна діра залишається відносно спокійною. Вона ковтає матерію надзвичайно повільно, але час від часу спалахує яскравими спалахами в інфрачервоному та рентгенівському діапазонах. Ці спалахи — ніби короткі спалахи гніву в глибині галактичного ядра.
Історія відкриття: від радіошумів до точної маси
Перші натяки на щось особливе в напрямку сузір’я Стрільця з’явилися ще в 1930-х роках. Карл Янський зафіксував радіошум, який не міг пояснити земними джерелами. У 1960-х астрономи вже чітко бачили потужне радіоджерело, яке назвали Стрілець А. Але справжній прорив стався 14 лютого 1974 року, коли Брюс Балік і Роберт Браун на радіотелескопі Національної радіоастрономічної обсерваторії США виявили надзвичайно компактне джерело всередині цього комплексу. Саме його пізніше позначили зірочкою — Стрілець A*.
Довгі роки вчені не могли побачити центр Галактики в оптичному діапазоні через товсті хмари пилу. Врятували інфрачервоні спостереження. У 1960–1970-х роках Ерік Беклін і Джеррі Нойгебауер склали перші карти галактичного центру. Вони виявили скупчення яскравих джерел, серед яких особливо виділялося IRS 16. Саме там, як пізніше з’ясувалося, ховався центр гравітації.
Справжня революція почалася в 1990-х, коли на телескопах Європейської південної обсерваторії та обсерваторії Кек з’явилися інструменти з адаптивною оптикою. Астрономи нарешті змогли розрізнити окремі зорі в самому серці Галактики. Група Райнхарда Генцеля в Інституті Макса Планка та команда Андреї Ґез з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі почали відстежувати орбіти цих зір рік за роком.
Особливо цінною виявилася зоря S2. Вона обертається навколо Стрільця A* з періодом близько 16 років і підходить до центру на відстань лише 120 астрономічних одиниць. У 2002 році спостереження за нею вже дали масу центрального об’єкта близько 2,6–3,7 мільйона мас Сонця. Пізніші дані підняли цю цифру до сучасного значення — 4,297 ± 0,012 мільйона мас Сонця. Саме за ці роботи Генцель і Ґез отримали Нобелівську премію з фізики 2020 року.
Як довели, що це саме чорна діра
Орбіти зір навколо Стрільця A* — це найпереконливіший доказ. Вони рухаються за законами Кеплера, але з релятивістськими поправками. Зоря S2 проходить найближчу точку орбіти зі швидкістю понад 7600 кілометрів на секунду. При цьому спостерігається гравітаційне червоне зміщення світла, яке точно відповідає передбаченням загальної теорії відносності Ейнштейна.
Жодне скупчення звичайних зір, нейтронних зір чи навіть білих карликів не могло б вміститися в такому малому об’ємі. Розмір області, де зосереджена маса, менший за 45 астрономічних одиниць — це менше орбіти Плутона. Єдиний об’єкт, який може мати таку масу в такому малому просторі, — надмасивна чорна діра.
Спостереження також виключили можливість, що всередині орбіти S2 ховається велика кількість невидимої матерії. Верхня межа для такої розподіленої маси становить лише кілька тисяч мас Сонця. Це означає, що майже вся вага справді зосереджена в центрі.
Перше зображення: тінь на тлі гарячого газу
12 травня 2022 року команда Телескопа горизонту подій представила перше зображення Стрільця A*. Це була друга в історії фотографія тіні чорної діри — після M87*, отриманої трьома роками раніше. На знімку видно яскраве кільце гарячого газу, що обертається навколо темної центральної області. Діаметр тіні становить близько 52 мікросекунд дуги, що точно відповідає очікуваному розміру для чорної діри масою 4,3 мільйона сонць на такій відстані.
Зображення виявилося значно складнішим, ніж у випадку M87*. Стрілець A* змінює яскравість протягом кількох хвилин, тому астрономам довелося збирати дані протягом багатьох ночей і застосовувати складні алгоритми, щоб «зупинити» час. Поляризаційні вимірювання показали, що магнітне поле навколо чорної діри впорядковане і спіральне. Саме воно, ймовірно, регулює швидкість падіння речовини.
Пізніші аналізи 2024–2025 років уточнили деталі. Деякі дослідники зауважили, що структура кільця може бути складнішою, ніж здавалося спочатку. Проте загальна картина залишається незмінною: ми бачимо саме тінь горизонту подій.
Структура околиць і загадкові спалахи
Стрілець A* оточений гарячою плазмою і кількома газопиловими структурами. Найвідоміша — Стрілець А Захід, спіралеподібний комплекс хмар, що обертаються зі швидкістю близько тисячі кілометрів на секунду. Є також залишки стародавньої наднової — Стрілець А Схід.
Навколо чорної діри крутяться десятки зір так званого S-скупчення. Деякі з них — молоді, масивні зорі, які, здавалося б, не мали б утворюватися в такому екстремальному середовищі. Це одна з найбільших загадок галактичного центру. Існує також газове хмара G2, яка в 2014 році пройшла дуже близько до чорної діри, але дивним чином не зруйнувалася. Можливо, всередині нього ховається зоря або навіть маленька чорна діра.
Стрілець A* регулярно спалахує. У рентгенівському діапазоні яскравість може зростати в сотні разів протягом кількох годин. У 2025 році космічний телескоп Джеймса Вебба вперше зафіксував спалахи в середньому інфрачервоному діапазоні. Ці спалахи виникають, коли магнітні лінії переплітаються і прискорюють електрони до майже світлових швидкостей. Деякі спалахи повторюються з певною періодичністю, ніби чорна діра «дихає».
Цікаві факти про Стрілець A*
- Швидкість обертання Стрільця A* сягає близько 60 відсотків від максимально можливої. Через це простір-час навколо нього деформується і набуває форми, схожої на м’яч для американського футболу.
- Якби Стрілець A* раптом став видимим для неозброєного ока, його кутовий розмір на небі був би приблизно таким, як у яблука на Місяці.
- Маса речовини, яку чорна діра поглинає щороку, становить лише кілька мільярдних часток маси Сонця. Це надзвичайно мало для об’єкта такого розміру.
- Зоря S2 за один оберт проходить відстань, яку світло долає за 16 років, але сама вона рухається значно повільніше.
- У 300–400 світлових роках від центру є хмара Sagittarius B2, яка досі «світиться» відбитим світлом спалаху, що стався кілька століть тому. Тоді Стрілець A* був у тисячі разів яскравішим.
Обертання та найновіші дані
У 2024 році група на чолі з Рут Дейлі з Університету штату Пенсильванія, використовуючи дані рентгенівської обсерваторії Chandra та радіотелескопа VLA, визначила, що безрозмірний параметр спіну Стрільця A* становить 0,90 ± 0,06. Це означає, що чорна діра обертається майже на межі можливого. Таке швидке обертання «тягне» простір-час за собою — ефект, відомий як захоплення інерціальних систем відліку.
У 2025 році аналіз даних Телескопа горизонту подій з використанням нейронних мереж показав, що вісь обертання Стрільця A* майже спрямована на Землю. Це рідкісна і дуже зручна для спостережень геометрія. Саме завдяки їй поляризоване світло від аккреційного диска має особливий вигляд.
Тим часом з’являються і альтернативні ідеї. На початку 2026 року група аргентинських фізиків запропонувала модель, у якій центральний об’єкт — це не чорна діра, а надщільне ядро ферміонної темної матерії. Модель пояснює деякі особливості руху зір на околицях Галактики. Проте більшість астрономів залишаються на позиції, що саме чорна діра найкраще описує всі наявні дані.
Роль Стрільця A* у житті Галактики
Надмасивна чорна діра впливає не лише на найближчі кілька світлових років. Її гравітація визначає динаміку всього галактичного бару. У минулому Стрілець A* був значно активнішим. Сліди давніх спалахів видно у вигляді гігантських бульбашок Фермі, які простягаються на десятки тисяч світлових років над і під площиною Галактики.
Сучасна тиша Стрільця A* — це, ймовірно, тимчасовий стан. Через кілька мільйонів років газова хмара може підійти ближче, і чорна діра знову «прокинеться». Поки що вона залишається спокійним, майже невидимим господарем нашого космічного дому.
Спостерігати Стрілець A* любительськими телескопами неможливо. Пил поглинає видиме світло, а сам об’єкт занадто компактний. Але радіоаматори з великими антенами іноді фіксують його радіовипромінювання. Для більшості ж людей Стрілець A* залишається об’єктом, який можна «побачити» лише очима науки — через орбіти зір, спалахи та те єдине, але безцінне зображення тіні.
Кожного разу, коли ми дивимося в бік сузір’я Стрільця літніми ночами, десь там, за двадцятьма сімома тисячами світлових років, крутиться цей невидимий гігант. Він не світить, не кричить, просто є — і цього вже достатньо, щоб змінити наше розуміння гравітації, простору і самого Всесвіту.