Впервые получено совместное изображение знаменитой сверхмассивной черной дыры M87 вместе с ее массивным джетом

Ученые, изучающие сверхмассивную черную дыру в центре галактики M87, впервые раскрыли происхождение мощного джета этого монстра и одновременно получили изображение джета и его источника. Более того, наблюдения показали, что кольцо черной дыры гораздо больше, чем считали ученые ранее.

Результаты наблюдений опубликованы 26 апреля в журнале Nature, рассказывают в Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) Национального научного фонда (NSF) США, передают OstanniPodii.com.

Для получения этих новых результатов, Глобальный массив мм-VLBI (GMVA) объединил радиотелескопы по всему миру, включая NRAO и Обсерваторию Грин-Бэнк (GBO), Атакамский большой миллиметровый/субмиллиметровый массив (ALMA), Антенный массив очень большой базы (VLBA) и телескоп Грин-Бэнк (GBT).

Сверхмассивная черная дыра в центре галактики M87 является наиболее узнаваемой во Вселенной. Она стала первой черной дырой, зафиксированной на снимке, который был создан Телескопом горизонта событий (EHT) и обнародован в 2019 году. Изображение её плотного, темного ядра, обрамленного аморфным световым кольцом, попало в заголовки международных газет.

«M87 наблюдалась в течение многих десятилетий, и 100 лет назад мы знали о существовании джета, но не могли представить его в контексте», - сказал Ру-Сен Лу, астроном Шанхайской астрономической обсерватории, руководитель Исследовательской группы Макса Планка при Китайской академии наук и ведущий автор новой работы. «С помощью GMVA, включая ведущие инструменты в NRAO и GBO, мы наблюдаем на более низкой частоте, поэтому мы видим больше деталей — и теперь мы знаем, что есть еще больше деталей, которые можно увидеть».

Эдуардо Рос, астроном и научный координатор по Радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (VLBI) в Институте радиоастрономии Макса Планка, добавил: «Мы и раньше видели кольцо, но теперь мы видим джет. Это позволяет увидеть кольцо в контексте — и оно больше, чем мы считали. Если представить его как огнедышащее чудовище, то раньше мы видели дракона и огонь, а теперь мы видим дракона, который дышит огнем».

Ученые, наблюдающие за компактным радиоядром M87, обнаружили новые подробности о сверхмассивной черной дыре галактики. На этом рисунке художника видна массивная струя, поднимающаяся из центра черной дыры. Этот джет родился из энергии, созданной магнитными полями, окружающими вращающееся ядро черной дыры, и ветрами, поднимающимися из аккреционного диска черной дыры. Credit: S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

Использование большого количества различных телескопов и инструментов позволило команде получить более полное представление о структуре сверхмассивной черной дыры и ее джета, чем это было возможно ранее с помощью EHT, и все телескопы были необходимы для создания полной картины. В то время как VLBA обеспечил полный обзор джета и черной дыры, ALMA позволил ученым различить яркое радиоядро M87 и создать четкую картину. Чувствительность 100-метровой собирающей поверхности GBT позволила астрономам различить как крупномасштабные, так и мелкомасштабные части кольца и увидеть более тонкие детали.

«Первоначальное изображение EHT выявило только часть аккреционного диска, который окружает центр черной дыры. Изменив длину волны наблюдения с 1,3 миллиметра до 3,5 миллиметра, мы смогли одновременно увидеть большую часть аккреционного диска, а теперь и джет. Это показало, что кольцо вокруг черной дыры на 50% больше, чем мы считали ранее», - говорит ученый Тони Минтер, координатор GMVA на GBT.

Мало того, что части черной дыры больше, чем было обнаружено ранее наблюдениями на коротких волнах, теперь можно подтвердить происхождение джета. Эта струя родилась из энергии, созданной магнитными полями, окружающими вращающееся ядро черной дыры, и ветрами, поднимающимися из аккреционного диска черной дыры.

«Эти результаты впервые показали, где формируется джет. До этого существовало две теории о том, откуда они могут возникать», - сказал Минтер. «Но это наблюдение показало, что энергия магнитных полей и ветра действуют совместно».

Харшал Гупта, руководитель программы NSF для обсерватории Грин-Бенк, добавил: «Это открытие — мощная демонстрация того, как телескопы, обладающие взаимодополняющими возможностями, могут быть использованы для фундаментального улучшения нашего понимания астрономических объектов и явлений. Очень приятно видеть, как различные типы радиотелескопов, поддерживаемые NSF, работают синергетически как важные элементы GMVA, позволяя получить общую картину черной дыры и джета M87».

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