Астрофизики впервые увидели «обед» сверхмассивной черной дыры

«Газ действительно не стоит на месте, а вращается вокруг гигантской сингулярности».

Астрофизики впервые получили детальные снимки окрестностей сверхмассивной черной дыры в центре далекой галактики в созвездии Девы и увидели то, как она «поедает» облако из газа и пыли.

Структура квазара 3C 273: в центре черная дыра из которой вылетают джеты, а вокруг черной дыры диск акреции | Фото: nature.com

Эти фотографии и научные данные опубликованы в журнале Nature.

«Прибор GRAVITY впервые позволил нам увидеть, как выглядят облака газа в окрестностях черной дыры в центре другой галактики. Мы показали, что газ действительно не стоит на месте и вращается вокруг гигантской сингулярности», — Экхард Штурм из Института внеземной физики в Гархинге, Германия.

Сверхмассивные черные дыры существуют в центре практически любой галактики. В отличие от черных дыр, возникающих при коллапсе звезд, их масса в несколько миллионов раз больше солнечной.

Они периодически поглощают звезды, другие небесные тела и газ, выбрасывая часть захваченной материи в виде джетов — пучков разогретой плазмы, движущихся с околосветовой скоростью.

Далеко не все черные дыры ведут себя таким образом. К примеру, объект в центре нашей галактики, Sgr A*, отличается скромными нравами и не имеет джетов и диска аккреции.

То, как он образуется и почему некоторые черные дыры резко теряют «аппетит» или, наоборот, его приобретают, является сегодня одним из главных вопросов в астрономии.

Как отмечает Штурм, ученые достаточно давно спорят о том, как выглядит типичный «обед» черной дыры, как ее «диета» влияет на состояние диска аккреции, газопылевого бублика из ее объедков, и что разгоняет материю в нем до околосветовых скоростей.

Эти дискуссии из-за отсутствия подобных объектов и событий в окрестностях Sgr A* оставались до недавнего времени в основном уделом теоретиков, когда с черной дырой в центре Млечного Пути сблизилось облако газа G2, открытое авторами статьи в начале текущего десятилетия.

Штурм и его коллеги дополнили эти наблюдения, получив первые фотографии окрестностей черной дыры в центре галактики 3C 273, самого яркого квазара на ночном небе.

В далеком 1959 году, наблюдая за этим скоплением звезд при помощи радиотелескопов, ученые впервые осознали, что в его центре находится сверхмассивная черная дыра.

Он стал первой мишенью для GRAVITY — компьютерной системы, объединившей восемь крупных оптических телескопов в огромную виртуальную обсерваторию.

Этот несуществующий прибор, чье зеркало обладало бы диаметром в 130 метров, как объясняет Штурм, имеет рекордно высокую разрешающую способность.

Он может увидеть объект длиной или шириной в 50 световых дней с расстояния в несколько миллиардов световых лет. Этого достаточно для того, чтобы увидеть крупные облака газа и пыли в окрестностях 3C 273 и других далеких квазаров.

Проследив за 3C 273 летом прошлого года и весной этого, немецкие астрономы увидели, что вокруг объекта вращается облако газа.

Оно удалено от черной дыры примерно на 500-6000 астрономических единиц, средних расстояний между Солнцем и Землей, и обладает внушительными размерами — внутри него легко могли бы уместиться десятки Солнечных систем.

Узнав скорость вращения облака вокруг черной дыры, астрономы вычислили ее точную массу. Оказалось, что она примерно в 260 миллионов раз тяжелее Солнца, что сопоставимо с прошлыми оценками, полученными в ходе наблюдений за скоростью вращения звезд на окраинах 3C 273.

Как надеются ученые, дальнейшие наблюдения за этим облаком помогут узнать, как именно черные дыры захватывают, съедают и «выплевывают» материю и что заставляет ее разогреваться до сверхвысоких температур.

Ответы на эти вопросы крайне важны для понимания того,что ждет Вселенную и нашу Галактику в будущем.

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram, чтобы быть в курсе самых интересных событий.

  • Последние записи

  • Больше из архива Наука и технологии