Наука

Астрономы застали черную дыру за «обедом»

Движение газа вокруг сверхмассивной черной дыры в центре галактики M77. Газ который движется по направлению к наблюдателю показан синим

Ученые при помощи высокочувствительного телескопа ALMA получили первые фотографии аккреционного диска черной дыры — так называемого «бублика».

Астронавты продолжают исследование галактики М77, полагаясь получить новейшую информацию о «космическом» бублике, и о том, почему темная дыра в центре Млечного Пути имеет иные свойства и не влияет на него.

Исследование было размещено в журнале Astrophysical Journal Letters.

«Объясняя разнообразные приметы квазаров, мы давно считали, что активные сверхмассивные черные дыры окружает структура из газа и пыли, схожая на бублик. Но размеры этих объектов очень малы в сравнении с расстояниями от Земли до остальных галактик, поэтому рассмотреть один из них в деталях мы смогли только благодаря высокому одобрению ALMA», — объясняет директор исследовательской группы Масатоши Иманиши (Masatoshi Imanishi) из государственной астрономической обсерватории Японии. В отличие от темных дыр, появляющихся при коллапсе звезд, их масса в несколько млн раз больше солнечной. В ее центре находится квазар — энергичное ядро галактики; это означает, что темная дыра в центре M77 активно поглощает вещество, которое, разгоняясь, дает мощное излучение. Ученые называют «обедом» космические газы, тела и материи, которые поглощают дыры.

Эти выбросы, как сегодня считают астрономы, являются результатом того, что черные дыры не в состоянии поглощать материю в безмерных количествах. Существование похожих выбросов говорит о том, что черные дыры «засасывают» ограниченное количество материи, и «излишки» становятся частью аккреции. Такие активные области Вселенной могут посодействовать ученым понять, как ведут себя галактики и сверхмассивные черные дыры, находящиеся в их центре. С возникновением телескопа ALMA, который владеет очень высоким разрешением, данная проблема пропала.

Для поиска «бублика» в ее центре ученые из Японии пошли на хитрость — они наблюдали за 2-мя типами молекул, которые могут присутствовать в окрестностях черной дыры, однако ведут себя неодинаково в различных условиях. Астрономы последили за молекулами углекислого газа и синильной кислоты, содержание которых в аккреционном кольце должно быть существенным.

Данная идея оправдала себя — японским астрофизикам удалось получить первые детальные фотографии «бублика» диска аккреции, и неожиданно раскрыть несколько его свойств, которые ученые не ждали увидеть. Оказалось, что вращением аккреционного диска управляет не только лишь притяжение, однако и случайные процессы. Так, оно имеет неровную и продолговатую форму, что говорит о неравномерном вращении вокруг «хозяйки».