Вокруг сверхмассивной черной дыры Млечного Пути вращается горячий газовый пузырь

С помощью Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива (ALMA) астрономы обнаружили признаки наличия "горячего пятна" на орбите Стрельца А*, черной дыры в центре нашей галактики.

Это открытие поможет астрономам лучше понять загадочную и динамическую среду нашей сверхмассивной черной дыры, рассказывают в Европейской южной обсерватории (ESO), передают OstanniPodii.com.

"Мы считаем, что смотрим на горячий газовый пузырь, который вращается вокруг Стрельца А* по орбите, похожей по размеру на орбиту планеты Меркурий, но делает полный оборот всего за 70 минут. Для этого нужна потрясающая скорость, составляющая около 30% от скорости света", - говорит Мацек Вельгус из Института радиоастрономии имени Макса Планка в Бонне в Германии, который возглавил исследование.

Наблюдения были проведены с помощью ALMA в чилийских Андах во время кампании по получению изображений черных дыр в рамках коллаборации Телескопа горизонта событий (EHT). В апреле 2017 года EHT объединил восемь имеющихся радиотелескопов по всему миру, включая ALMA, в результате чего недавно было обнародовано первое в истории изображение Стрельца А*. Для калибровки данных EHT ученые использовали данные ALMA, записанные одновременно с наблюдениями EHT за Стрельцом A*. К удивлению команды, в измерениях, полученных только с помощью ALMA, оказалось больше подсказок о природе черной дыры.

Случайно некоторые из этих наблюдений были сделаны вскоре после того, как из центра галактики была излучена вспышка рентгеновской энергии, которую заметил космический телескоп НАСА "Чандра". Считается, что такие вспышки, которые ранее наблюдались с помощью рентгеновских и инфракрасных телескопов, связаны с так называемыми "горячими пятнами" - пузырями горячего газа, вращающимися очень быстро и близко к черной дыре.

"Что является действительно новым и интересным, так это то, что такие вспышки до сих пор четко присутствовали только в рентгеновских и инфракрасных наблюдениях Стрельца А*. Здесь мы впервые видим очень сильное указание на то, что орбитальные горячие пятна также присутствуют в радионаблюдениях", - говорит Вельгус.

"Возможно, эти горячие пятна, обнаруженные в инфракрасном диапазоне, являются проявлением одного и того же физического явления: когда горячие пятна, испускающие инфракрасное излучение, охлаждаются, они становятся видимыми в более длинных волнах, как те, что наблюдаются ALMA и EHT", - добавляет Джесси Вос, аспирант из Университета Радбуда в Нидерландах, который также участвовал в этом исследовании.

Долгое время считалось, что вспышки возникают в результате магнитного взаимодействия в очень горячем газе, вращающемся очень близко к Стрельцу A*, и новые данные подтверждают эту идею. "Теперь мы находим убедительные доказательства магнитного происхождения этих вспышек, и наши наблюдения дают нам подсказку о геометрии процесса. Новые данные чрезвычайно полезны для построения теоретической интерпретации этих событий", - говорит соавтор исследования Моника Мосцибродская из Университета Радбуда.

ALMA позволяет астрономам изучать поляризованное радиоизлучение от Стрельца A*, которое может быть применено для раскрытия магнитного поля черной дыры. Команда использовала эти наблюдения вместе с теоретическими моделями, чтобы узнать больше о формировании горячего пятна и среде, в которую оно встроено, включая магнитное поле вокруг Стрельца А*. Их исследование предоставляет 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 инструментом GRAVITY на Очень большом телескопе (VLT) ESO, который наблюдает в инфракрасном диапазоне. Данные GRAVITY и ALMA свидетельствуют о том, что вспышка возникла в сгустке газа, который вращается вокруг черной дыры со скоростью около 30% от скорости света по часовой стрелке в небе, причем орбита горячей точки находится почти вплотную к ней.

"В будущем мы сможем отслеживать горячие пятна на разных частотах, используя скоординированные многоволновые наблюдения как с помощью GRAVITY, так и ALMA - успех такого исследования станет настоящей вехой в нашем понимании физики вспышек в центре нашей галактики", - говорит Иван Марти-Видаль из Университета Валенсии в Испании, соавтор исследования.

Команда также надеется, что сможет непосредственно наблюдать за орбитальными газовыми сгустками с помощью EHT, чтобы еще ближе подойти к черной дыре и узнать о ней больше. "Надеемся, что однажды мы сможем с уверенностью сказать, что "знаем", что происходит в Стрельце А*", - заключает Вельгус.

Это исследование было представлено в статье "Орбитальное движение вблизи Стрельца A* - ограничения из поляриметрических наблюдений ALMA", которая будет опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.