Обнаружен пузырь газа, вращающийся вокруг черной дыры в центре Млечного пути

14.10.2024

Согласно данным массива телескопов ALMA вокруг черной дыры расположенной в центре нашей галактики вращается огромный "пузырь" горячего газа. Это уникальная возможность изучить явление, которое получило название "горячей точки".

Астрономы обнаружили признаки, так называемой, горячей точки на орбите Стрельца A* — черной дыры в центре нашей галактики — используя Большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Atacama (ALMA). Открытие помогает нам лучше понять загадочную и динамичную среду нашей сверхмассивной черной дыры.

Ученые считают, что им удалось зафиксировать горячий газовый пузырь, проносящийся вокруг Стрельца А* на орбите, по размеру схожей с орбитой планеты Меркурий, но совершающей полный оборот всего за 70 минут. Для этого требуется умопомрачительная скорость около 30% от скорости света! Подробности о исследовании были изложены в журнале Astronomy & Astrophysics.

Наблюдения были сделаны с помощью ALMA в чилийских Андах во время кампании Event Horizon Telescope (EHT) по анализу черных дыр. ALMA — это радиотелескоп, находящийся в совместном владении Европейской южной обсерватории (ESO). В апреле 2017 года EHT соединил восемь существующих радиотелескопов по всему миру, включая ALMA, в результате чего недавно было опубликовано первое в истории изображение Стрельца A* . Для калибровки данных ученые использовали данные ALMA, записанные одновременно с наблюдениями EHT Стрельца A*.

Источник: EHT, ESO/M.
Это изображение сверхмассивной черной дыры Стрельц A*, полученное Event Horizon Collaboration (EHT), с дополнением, показывающим предполагаемое местонахождение горячей точки и ее орбиту вокруг черной дыры.

Некоторые наблюдения были сделаны вскоре после вспышки рентгеновской энергии, исходившей из центра нашей галактики, которая была обнаружена рентгеновской обсерваторией NASA Chandra. Эти виды вспышек, которые ранее наблюдались с помощью рентгеновских и инфракрасных телескопов, как полагают, связаны с так называемыми "горячими точками", пузырями горячего газа, которые вращаются очень быстро и близко к черной дыре.

Что действительно ново и интересно, так это то, что такие вспышки до сих пор отчетливо присутствовали только в рентгеновских и инфракрасных наблюдениях Стрельца А*. Теперь ученые впервые видят явное указание на то, что орбитальные горячие точки также присутствуют в радионаблюдениях.

Возможно, эти горячие точки, обнаруженные в инфракрасном диапазоне длин волн, являются проявлением одного и того же физического явления: когда горячие точки, излучающие инфракрасное излучение, остывают, они становятся видимыми в более длинных волнах, как те, которые наблюдались ALMA и EHT. Долгое время считалось, что вспышки происходят из-за магнитных взаимодействий в очень горячем газе, вращающемся очень близко к Стрельцу А*, и новые данные подтверждают эту идею.

Источник: EHT.
Это первое изображение Sgr A*, сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. Это первое прямое визуальное свидетельство присутствия этой черной дыры.

ALMA позволяет астрономам изучать поляризованное радиоизлучение Стрельца A*, которое можно использовать для раскрытия магнитного поля черной дыры. Команда использовала эти наблюдения вместе с теоретическими моделями, чтобы узнать больше о формировании горячей точки и окружающей среде, в которую она встроена, включая магнитное поле вокруг Стрельца A*. Их исследование дает более сильные ограничения на форму этого магнитного поля, чем предыдущие наблюдения, помогая астрономам раскрыть природу нашей черной дыры и ее окружения.

Наблюдения подтверждают некоторые из предыдущих открытий, сделанных прибором GRAVITY на Очень Большом Телескопе ESO (VLT), который ведет наблюдения в инфракрасном диапазоне. Данные GRAVITY и ALMA предполагают, что вспышка возникает из-за скопления газа, вращающегося вокруг черной дыры со скоростью около 30% скорости света в небе по часовой стрелке, при этом орбита горячей точки проходит перпендикулярно, относительно точки наблюдения.

В будущем ученые надеются отслеживать горячие точки на разных частотах, используя скоординированные многоволновые наблюдения как с GRAVITY, так и с ALMA — успех такой попытки станет настоящей вехой для понимания физики вспышек в центре Галактики. Команда также надеется, что сможет напрямую наблюдать за сгустками газа на орбите с помощью EHT, чтобы приблизиться к черной дыре и узнать о ней больше.

Теги: