Астрономы впервые сделали крупный план струи газа, испускаемой сверхмассивной черной дырой. Телескоп Event Horizon (EHT) увеличил этот джет с разрешением в 16 раз и с частотой в 10 раз выше, чем в предыдущих наблюдениях, чтобы узнать больше об этом явлении.
По названию и природе черные дыры в значительной степени невидимы, но они могут проявлять себя через экстремальную среду, которую они создают.
Когда они всасывают пыль и газ, этот материал нагревается и светится в диске, создавая яркий фон, на котором можно увидеть силуэт черной дыры.
В апреле 2019 года EHT Collaboration представила первые прямые изображения черной дыры с использованием этого метода, показывающие сверхмассивного монстра в сердце галактики Мессье 87. Последующий анализ, проведенный ранее в этом году, показал поляризацию света от диск.
Теперь коллаборация обратила свое внимание на другую черную дыру, расположенную в центре галактики Центавр A.
В диапазоне радиоволн Центавр A является одним из самых крупных и ярких объектов в ночном небе. После того, как в 1949 году он был идентифицирован как один из первых известных внегалактических радиоисточников, Центавр A широко изучался по всему электромагнитному спектру различными радио-, инфракрасными, оптическими, рентгеновскими и гамма-обсерваториями.
В центре Центавра A находится черная дыра с массой 55 миллионов солнц, которая находится прямо между масштабами масс черной дыры Мессье 87 (шесть с половиной миллиардов солнц) и черной дыры в центре нашей собственной галактики ( около четырех миллионов солнц).
Главное отличие от Мессье 87 состоит в том, что Центавр A – активная галактика, испускающая гигантские струи вещества из своей центральной черной дыры. И это то, что команда астрономов сейчас показала ближе, чем когда-либо.
Шкалы расстояний Центавр А. На верхнем левом изображении показано, как струя рассеивается в газовые облака, излучающие радиоволны, зафиксированные обсерваториями ATCA и Parkes. На верхней правой панели отображается составное цветное изображение с 40-кратным увеличением по сравнению с первой панелью, чтобы соответствовать размеру самой галактики. Субмиллиметровое излучение джета и пыли в галактике, измеренное прибором LABOCA / APEX, показано оранжевым цветом. Рентгеновское излучение струи, измеренное космическим аппаратом Chandra, показано синим цветом. Видимый белый свет звезд в галактике был захвачен 2,2-метровым телескопом MPG / ESO. На следующей панели ниже показано изображение внутреннего радиоджета с увеличением в 165 000 раз, полученное с помощью телескопов TANAMI. На нижней панели показано новое изображение с самым высоким разрешением области запуска струи, полученное с помощью EHT на миллиметровых длинах волн с увеличением разрешения телескопа в 60 000 000 раз. Указанные масштабные линейки показаны в световых годах и световых днях. Один световой год равен расстоянию, которое свет проходит за один год: около девяти триллионов километров. Для сравнения, расстояние до ближайшей известной звезды от нашего Солнца составляет примерно четыре световых года. Один световой день равен расстоянию, которое свет проходит за один день: примерно в шесть раз больше расстояния между Солнцем и Нептуном.
«Это позволяет нам впервые увидеть и изучить внегалактический джет в масштабах, меньших, чем расстояние, которое свет проходит за один день», – говорит Майкл Янссен, автор исследования.
«Мы видим вблизи, как рождается чудовищно гигантский джет, запущенный сверхмассивной черной дырой».
Четкость изображения открывает новые подсказки о природе этих джетов. Излучение кажется ярче по краям, чем в центре, что может помочь исключить некоторые модели того, как он создается.
Исследователи также смогли сузить область, где именно находится черная дыра в этом регионе, проследив путь джета обратно к его исходной точке. Это может привести к будущим наблюдениям с использованием более коротких длин волн и более высокого разрешения для изображения самой черной дыры.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Источник: