Живое изображение сверхмассивной черной дыры, выбрасывающей вещество

Астрономы использовали виртуальный телескоп размером с Землю, чтобы запечатлеть струю материала, выброшенную из сверхмассивной черной дыры в центре галактики Мессье 87.

Скорость струи вещества, выброшенной из чёрной дыры M87, близка к скорости света. Изображение: Р.-С. Лу (SHAO), Э. Рос (MPIfR), С. Дагнелло (NRAO/AUI/NSF).

Новое изображение сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики Мессье 87 (M87) – первое в истории изображение чёрной дыры, полученное прямым методом. На снимке запечатлён момент, когда струя, движущаяся почти со скоростью света, сталкивается с материей, вращающейся вокруг сверхмассивной чёрной дыры, прежде чем быть втянутой в её поверхность в процессе, называемом аккрецией. Исследователи подробно описали изображение 26 апреля в журнале Nature .

На предыдущем снимке были видны джет и сверхмассивная чёрная дыра, но не рядом. «Это новое изображение дополняет картину, показывая область вокруг чёрной дыры и джета одновременно», — сказал астроном Ким Чжэ Ён из Национального университета Кёнбук в Южной Корее и Института радиоастрономии Общества Макса Планка, входивший в состав исследовательской группы.

Первое историческое изображение чёрной дыры M87, масса которой в 6,5 миллиардов раз превышает массу Солнца и которая находится на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли, было получено телескопом Event Horizon Telescope (EHT) в 2017 году и опубликовано два года спустя. Новое изображение M87 и её джета получено на основе данных 2018 года, полученных с помощью Глобальной миллиметровой/субмиллиметровой антенной решетки (GMVA), Гренландского телескопа и Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой антенной решетки (ALMA), которые вместе образуют виртуальное устройство размером с Землю (аналогично сети EHT).

В центрах большинства, если не всех, крупных галактик находятся сверхмассивные чёрные дыры. Некоторые, например, M87, поглощают огромное количество вещества в виде газа и пыли, а также поглощают «невезучие» звёзды, оказавшиеся слишком близко. Образующиеся джеты обладают большой мощностью, движутся почти со скоростью света и могут простираться на тысячи световых лет, иногда даже за пределы своих галактик. Но исследователи до сих пор не понимают, как это происходит со сверхмассивными чёрными дырами. Им нужно искать источник джета как можно ближе к чёрной дыре, говорит Ру-Сен Лу, учёный из Шанхайской астрономической обсерватории.

Помимо доказательства того, что джет исходит от сверхмассивной чёрной дыры, новое изображение также показывает тень чёрной дыры. Когда вещество вращается вокруг сверхмассивной чёрной дыры со скоростью, близкой к скорости света, под действием её огромной гравитации, оно нагревается и светится, создавая жёлтое кольцо, видимое на этом изображении M87 и сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути, Стрельца A* (Sgr A*). В центре жёлтого гало — полная темнота. Это и есть тень чёрной дыры.

Новое изображение M87 также отличается от изображения, полученного с помощью EHT, тем, что оно запечатлело эту область на более длинной волне света, что влияет на то, что могут видеть астрономы. По словам Томаса Кричбаума, исследователя из Института радиоастрономии Общества Макса Планка, на этой длине волны они могут видеть, как джеты вылетают из эмиссионного кольца вокруг сверхмассивной чёрной дыры. Кольцо на новом изображении на 50% больше, чем на изображении, полученном с помощью EHT. Это различие говорит о том, что чёрная дыра M87 поглощает вещество быстрее.

Используя сеть телескопов, астрономы попытаются понять, как сверхмассивные чёрные дыры выбрасывают мощные струи материи. Эти наблюдения также помогут им объяснить множество сложных процессов, происходящих вблизи чёрных дыр.

Ан Кханг (согласно данным космоса )

Ссылка на источник: https://vnexpress.net/anh-chup-truc-tiep-ve-sieu-ho-den-phun-vat-chat-4598613.html