Астрономы получили новые изображения сверхмассивной черной дыры

Телескопы со всего мира объединились, чтобы сделать беспрецедентные изображения сверхмассивной черной дыры M87*, когда она выбрасывает материю в космос со скоростью 99 процентов от скорости света.

Это та же самая знаменитая черная дыра, которую запечатлел телескоп Event Horizon.

Тот первый выпуск был впечатляющим достижением. Потребовалось много лет работы и множество радиотелескопов, которые охватили весь земной шар, объединив свои наблюдения для получения изображения области космоса, не намного превышающей размеры Солнечной системы, с расстояния 55 миллионов световых лет.

Теперь группа ученых добавила данные с большего количества телескопов с разными длинами волн света, каждый из которых показывает разные характеристики черной дыры M87 * и релятивистской плазменной струи, которую она выбрасывает в космос.

"Мы знали, что первое прямое изображение черной дыры будет революционным", - сказал астроном Казухиро Хада из Национальной астрономической обсерватории Японии.

"Но чтобы получить максимальную отдачу от этого замечательного изображения, нам нужно знать все, что можно о поведении черной дыры в это время, наблюдая во всем электромагнитном спектре".

Черная дыра - это гораздо больше, чем то, что мы видим на увеличенном изображении тени и ореола M87 * наверху. Сверхмассивная черная дыра активна, поглощая материал из горячего диска пыли и газа вокруг себя, что означает, что могут произойти некоторые довольно сложные вещи.

Один из них - выброс релятивистских джетов, запускаемых с полюсов черной дыры.

Ничто из того, что мы можем сейчас обнаружить, не может покинуть черную дыру после того, как она превысит критический порог близости, но не весь материал в аккреционном диске, закручивающийся в активную черную дыру, неизбежно оказывается за горизонтом событий. Небольшая его часть каким-то образом попадает из внутренней области аккреционного диска к полюсам, где выбрасывается в космос в виде струй ионизированной плазмы со скоростью, составляющей значительный процент скорости света.

Астрономы считают, что магнитное поле черной дыры играет роль в этом процессе. Согласно этой теории, силовые линии магнитного поля действуют как синхротрон, который ускоряет материал, прежде чем запустить его с огромной скоростью.

В случае M87 * это 99 процентов скорости света - примерно такая же скорость, на которой могут развиться релятивистские джеты, - а струя, которую мы видим, простирается в космос примерно на 5000 световых лет. Излучаемый им свет охватывает весь электромагнитный спектр, от наименьшего до наиболее мощного, поэтому его наблюдение только в одном диапазоне длин волн означало бы упустить некоторую информацию об энергии структуры.

Итак, команда добавила данные с телескопов, наблюдающих за джетами в разных длинах волн, включая космический телескоп Хаббла для оптического света; рентгеновская обсерватория Чандра и телескоп Swift-X-Ray; космический телескоп NuSTAR для высокоэнергетического рентгеновского излучения; обсерватория Нила Герелса Свифта для ультрафиолетового и оптического излучения; и HESS, MAGIC, VERITAS и Fermi-Large Area Telescope для гамма-излучения.

По словам исследователей, основная цель этого состоит в том, чтобы произвести и выпустить устаревший набор данных, который астрономы смогут использовать в течение многих лет для изучения M87 * и его реактивного самолета, чтобы попытаться глубже понять это явление и его особенности. имеет место.

"Понимание ускорения частиц действительно является центральным для нашего понимания как изображения EHT, так и джетов во всех их« цветах", - сказала астрофизик Сера Маркофф из Амстердамского университета в Нидерландах.

"Этим джетам удается переносить энергию, выделяемую черной дырой, в масштабах больше, чем основная галактика, как огромный шнур питания. Наши результаты помогут нам рассчитать количество переносимой энергии и влияние, которое струи черной дыры оказывают на окружающую среду".

Интересен первый анализ их данных командой. Он показывает, что во время наблюдений телескопа Event Horizon в апреле 2017 года область вокруг него была самой тусклой из тех, что мы когда-либо видели. В отличие от того, что тень черной дыры усложнялась для изображения, это на самом деле упростило задачу, поскольку означало, что M87 * была самой яркой вещью в своем непосредственном окружении, не заслоненной бликами.

Они также обнаружили, что гамма-излучение, которое может быть произведено взаимодействием с космическими лучами , происхождение которых в настоящее время неизвестно, возникает не из-за горизонта событий черной дыры во время этих наблюдений, а где-то дальше.

Где именно - остается загадкой, но в этом вся прелесть этой работы - ученые будут над этим работать еще долгое время, особенно когда телескоп Event Horizon продолжает работать. Прямо сейчас, во время написания, он проводит серию наблюдений, и эти данные дадут ученым много поводов для размышлений.

"С выпуском этих данных, в сочетании с возобновлением наблюдений и улучшенным EHT, мы знаем, что на горизонте появилось много захватывающих новых результатов", - сказал астрофизик Мислав Балокович из Йельского университета.

Напомним, ранее сообщалось, что впервые зафиксирован двойной выброс из черной дыры.

Источник