Навколо надмасивної чорної діри Чумацького Шляху обертається гаряча газова бульбашка

За допомогою Атакамського великого міліметрового/субміліметрового масиву (ALMA) астрономи виявили ознаки наявності "гарячої плями" на орбіті Стрільця А*, чорної діри в центрі нашої галактики.

Це відкриття допоможе астрономам краще зрозуміти загадкове та динамічне середовище нашої надмасивної чорної діри, розповідають в Європейській південній обсерваторії (ESO), передають OstanniPodii.com.

"Ми вважаємо, що дивимося на гарячу газову бульбашку, яка обертається навколо Стрільця А* по орбіті, схожій за розміром на орбіту планети Меркурій, але робить повний оберт всього за 70 хвилин. Для цього потрібна приголомшлива швидкість, що становить близько 30% від швидкості світла", - говорить Мацек Вельгус з Інституту радіоастрономії імені Макса Планка в Бонні у Німеччині, який очолив дослідження.

Спостереження були проведені за допомогою ALMA в чилійських Андах під час кампанії з отримання зображень чорних дір у рамках колаборації Телескопа горизонту подій (EHT). У квітні 2017 року EHT об′єднав вісім наявних радіотелескопів по всьому світу, включно з ALMA, в результаті чого недавно було оприлюднене перше в історії зображення Стрільця А*. Для калібрування даних EHT вчені використовували дані ALMA, записані одночасно зі спостереженнями EHT за Стрільцем A*. На подив команди, у вимірах, отриманих лише за допомогою ALMA, виявилося більше підказок про природу чорної діри.

Випадково деякі з цих спостережень були зроблені незабаром після того, як з центру галактики був випромінений спалах рентгенівської енергії, який помітив космічний телескоп НАСА "Чандра". Вважається, що такі спалахи, які раніше спостерігалися за допомогою рентгенівських та інфрачервоних телескопів, пов′язані з так званими "гарячими плямами" - бульбашками гарячого газу, які обертаються дуже швидко та близько до чорної діри.

"Що є дійсно новим і цікавим, так це те, що такі спалахи досі були чітко присутні лише в рентгенівських та інфрачервоних спостереженнях Стрільця А*. Тут ми вперше бачимо дуже сильну вказівку на те, що орбітальні гарячі плями також присутні у радіоспостереженнях", - говорить Вельгус.

"Можливо, ці гарячі плями, виявлені в інфрачервоному діапазоні, є проявом одного й того ж фізичного явища: коли гарячі плями, що випускають інфрачервоне випромінювання, охолоджуються, вони стають видимими в більш довгих хвилях, як ті, що спостерігаються ALMA та EHT", - додає Джессі Вос, аспірант з Університету Радбуда у Нідерландах, який також брав участь в цьому дослідженні.

Новини за подібною темою:

		У ранньому Всесвіті знайдено чорну діру, що поглинає матерію набагато швидше, ніж теоретично можливо
		Чорна діра знищує зорю та вже взялася за іншу
		Створено найдетальнішу інфрачервону карту Чумацького Шляху

Довгий час вважалося, що спалахи виникають внаслідок магнітної взаємодії в дуже гарячому газі, що обертається дуже близько до Стрільця A*, і нові дані підтверджують цю ідею. "Тепер ми знаходимо переконливі докази магнітного походження цих спалахів, і наші спостереження дають нам підказку про геометрію процесу. Нові дані надзвичайно корисні для побудови теоретичної інтерпретації цих подій", - говорить співавтор дослідження Моніка Мосцібродзька з Університету Радбуда.

ALMA дозволяє астрономам вивчати поляризоване радіовипромінювання від Стрільця A*, яке може бути застосоване для розкриття магнітного поля чорної діри. Команда використовувала ці спостереження разом з теоретичними моделями, щоб дізнатися більше про формування гарячої плями та середовище, в яке вона вбудована, включаючи магнітне поле навколо Стрільця А*. Їхнє дослідження надає сильніші обмеження на форму цього магнітного поля, ніж попередні спостереження, допомагаючи астрономам розкрити природу нашої чорної діри та її оточення.

Спостереження підтверджують деякі з попередніх відкриттів, зроблених інструментом GRAVITY на Дуже великому телескопі (VLT) ESO, який спостерігає в інфрачервоному діапазоні. Дані GRAVITY та ALMA свідчать про те, що спалах виник у згустку газу, який обертається навколо чорної діри зі швидкістю близько 30% від швидкості світла за годинниковою стрілкою в небі, причому орбіта гарячої точки знаходиться майже впритул до неї.

"У майбутньому ми зможемо відстежувати гарячі плями на різних частотах, використовуючи скоординовані багатохвильові спостереження як за допомогою GRAVITY, так і ALMA - успіх такого дослідження стане справжньою віхою в нашому розумінні фізики спалахів у центрі нашої галактики", - говорить Іван Марті-Відаль з Університету Валенсії в Іспанії, співавтор дослідження.

Команда також сподівається, що зможе безпосередньо спостерігати за орбітальними газовими згустками за допомогою EHT, щоб ще ближче підійти до чорної діри та дізнатися про неї більше. "Сподіваємося, що одного дня ми зможемо з упевненістю сказати, що "знаємо", що відбувається в Стрільці А*", - підсумовує Вельгус.

Це дослідження було представлено в статті "Орбітальний рух поблизу Стрільця A* - обмеження з поляриметричних спостережень ALMA", яка буде опублікована в журналі Astronomy & Astrophysics.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Чумацький Шлях
• Чорні діри