Гигантская галактика вокруг «знаменитой» гигантской черной дыры

Изображение галактики M87, внутри которой находится черная дыра Поэхи, с двумя струями высокоэнергетического материала, выходящими из нее.

Об этом сообщается на сайте Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнийском технологическом институте.

Недавно телескоп Event Horizon Telescope (EHT) представил первое в мире изображение горизонта событий черной дыры - области, за которой свет не может избежать мощной гравитации черной дыры. Эта гигантская черная дыра, массой 6,5 миллиардов Солнц, расположена в эллиптической галактике M 87 (M87).

Данное изображение, полученное с помощью космического телескопа Spitzer, показывает всю галактику M87 в инфракрасном свете. Изображение EHT, наоборот, возлагалось на свет в радиоволнах и показывало тень черной дыры на фоне высокоэнергетического материала вокруг нее.

Расположенная на расстоянии примерно 55 миллионов световых лет от Земли, галактика M87 была предметом астрономических исследований в течение более 100 лет и была отражена многими обсерваториями NASA, включая космический телескоп Хаббл, рентгеновскую обсерваторию Чандра и NuSTAR. «Странный прямой луч», простирающийся от центра галактики, впервые заметил астроном Гебер Кертис в 1918 году. Этот яркий поток высокоэнергетического материала, производимый диском материала, быстро вращающимся вокруг черной дыры, видно в нескольких длинах волн света - от радиоволн до рентгеновских лучей. Когда частицы в струе взаимодействуют с межзвездной средой (разреженный материал, заполняющий пространство между звездами в M87), они создают ударную волну, которая излучает свет в инфракрасном диапазоне и радиоволнах, но не в видимом свете. В изображении Spitzer ударная волна более заметна, чем сама струя.

Более яркий поток, расположенный на картинке справа от центра галактики, движется почти по направлению к Земле. Его яркость усиливается благодаря высокой скорости в нашем направлении, но тем более с помощью того, что ученые называют «релятивистскими эффектами», которые возникают потому, что материал в струе движется со скоростью, близкой к скорости света. Траектория струи только немного смещена от нашей прямой видимости по отношению к галактике, поэтому мы все еще можем увидеть часть длины струи. Ударная волна начинается вокруг точки, где поток, как кажется, сгибается вниз, подсвечивая области, где быстро движущиеся частицы сталкиваются с газом в галактике и замедляются.

Второй поток, наоборот, отдаляется от нас так быстро, что релятивистские эффекты делают его невидимым на всех длинах волн. Но ударную волну, которую он создает в межзвездной среде, можно увидеть.

Расположенная с левой стороны центра галактики, ударная волна выглядит как буква «C». Хотя ее не видно в оптических изображениях, она также может быть видимой в радиоволнах, как на этом изображении с Национальной радиоастрономической обсерватории «Очень большой массив».

Комбинируя наблюдения в инфракрасном-диапазоне, радиоволнах, видимом свете, рентгеновских лучах и чрезвычайно энергичных гамма-лучах, ученые могут изучать физику этих мощных струй. Ученые до сих пор стремятся к твердому теоретического пониманию того, как газ, втягивающийся в черные дыры, создает вытекающие струи.

Инфракрасный свет с длиной волны 3,6 и 4,5 мкм отображается синим и зеленым, показывая распределение звезд, в то время как пылевые объекты, которые ярко светятся с 8,0 мкм, отображаются красным цветом. Изображение было сделано во время начальной "холодной" миссии Спитцера.

Напомним, этой «знаменитой» черной дыре было дано гавайское имя Поэхи (Pōwehi), что означает «украшенный темный источник бесконечного творения». Event Horizon Telescope (Телескоп горизонта событий), с помощью которого было получено первое изображение черной дыры - массив из восьми наземных телескопов, объединенных вместе, чтобы быть одним, размером с планету.

Читайте еще интересные новости о космосе.