Чёрная дыра Стрелец A* в центре Млечного Пути может быть источником частиц с энергией в несколько петаэлектронвольт. К такому выводу пришли авторы теоретического исследования, рассмотревшие передачу энергии вращения чёрной дыры протонам. Масса этого объекта примерно в четыре миллиона раз превышает массу Солнца.
Если расчёты подтвердятся, Стрелец A* окажется возможным галактическим певатроном — природным ускорителем, способным формировать космические лучи с экстремально высокой энергией. Речь идёт о величинах в несколько квадриллионов электронвольт, недостижимых для самых мощных ускорителей на Земле. Результаты работы опубликованы на arXiv 2 сентября 2026 года.
Механизм может быть связан с магнитным процессом Пенроуза. В 1969 году физик Роджер Пенроуз предположил, что вращающаяся чёрная дыра способна отдавать часть собственной энергии. Это происходит в эргосфере — области, где вращение объекта настолько сильно искривляет пространство-время, что движение всех тел оказывается связанным с направлением вращения.
Исследователи смоделировали нейтроны, возникающие в ядерных реакциях горячего газа вокруг Стрельца A*. Часть таких нейтронов может попасть в эргосферу и распасться на протоны, электроны и антинейтрино. Заряженные частицы взаимодействуют с магнитным полем, благодаря чему протоны получают возможность покинуть окрестности чёрной дыры с огромной энергией.
В дальнейшем ускоренные протоны могут сталкиваться с плотным газом Центральной молекулярной зоны у центра Галактики. Такие столкновения способны порождать гамма-излучение и нейтрино. Авторы работы пишут: «Наши результаты усиливают интерпретацию Sgr A* как кандидата в галактические пева троны».
Гамма-лучи уже наблюдались в центре Млечного Пути, однако их происхождение пока не установлено однозначно. В отличие от заряженных космических лучей, чьи траектории искривляются магнитными полями, гамма-кванты движутся без такого отклонения и помогают искать области ускорения частиц. Расчёты показывают, что магнитный процесс Пенроуза может формировать характерные особенности спектра и дополнять излучение, зарегистрированное H.E.S.S. и HAWC; проверить эти сценарии смогут планируемая Южная широкоугольная гамма-обсерватория (SWGO) и, в отдельных случаях, обсерватория черенковских телескопов (CTAO). Авторы отмечают: «Наши результаты показывают, что SWGO должна быть способна исследовать все сценарии, рассматриваемые в этой работе».