Астрономы впервые увидели "обед" сверхмассивной черной дыры
Астрофизики впервые получили детальные снимки окрестностей сверхмассивной черной дыры в центре далекой галактики в созвездии Девы и увидели то, как она поедает облако из газа и пыли. Эти фотографии и научные данные были опубликованы в журнале Nature.
"Прибор GRAVITY впервые позволил нам увидеть, как выглядят облака газа в окрестностях черной дыры в центре другой галактики. Мы показали, что газ действительно не стоит на месте и вращается вокруг гигантской сингулярности", - рассказывает Экхард Штурм (Eckhard Sturm) из Института внеземной физики в Гархинге (Германия).
Загадки Вселенной
Сверхмассивные черные дыры существуют в центре практически любой галактики. В отличие от черных дыр, возникающих при коллапсе звезд, их масса в несколько миллионов раз больше солнечной. Они периодически поглощают звезды, другие небесные тела и газ, и выбрасывают часть захваченной материи в виде джетов - пучков разогретой плазмы, движущихся с околосветовой скоростью.
Далеко не все черные дыры ведут себя таким образом - к примеру, объект в центре нашей галактики, Sgr A*, отличается скромными аппетитами и нравами и не имеет джетов и диска аккреции. То, как он образуется и почему некоторые черные дыры резко теряют аппетит или наоборот, его приобретают, является сегодня одним из главных вопросов в астрономии.
Как отмечает Штурм, ученые достаточно давно спорят о том, как выглядит типичный "обед" черной дыры, как ее "диета" влияет на состояние диска аккреции, газопылевого "бублика" из ее объедков, и что разгоняет материю в нем до околосветовых скоростей.
Эти дискуссии, из-за отсутствия подобных объектов и событий в окрестностях Sgr A*, оставались в основном уделом теоретиков до недавнего времени, когда с черной дырой в центре Млечного Пути сблизилось облако газа G2, открытое авторами статьи в начале текущего десятилетия.
Штурм и его коллеги "дополнили" эти наблюдения, получив первые фотографии окрестностей черной дыры в центре галактики 3C 273, самого яркого квазара на ночном небе. В далеком 1959 году ученые впервые осознали, наблюдая за этим скоплением звезд при помощи радиотелескопов, что в его центре находится сверхмассивная черная дыра.
Космический обжора
Он стал первой "мишенью" для прибора GRAVITY - особой компьютерной системы, объединившей сразу восемь крупных оптических телескопов в еще более крупную виртуальную обсерваторию.
Этот несуществующий прибор, чье зеркало обладало бы диаметром в 130 метров, как объясняет Штурм, обладает рекордно высокой разрешающей способностью. Он может увидеть объект длиной или шириной в 50 световых дней с расстояния в несколько миллиардов световых лет. Этого достаточно для того, чтобы увидеть крупные облака газа и пыли в окрестностях 3C 273 и других далеких квазаров.
Проследив за 3C 273 летом прошлого года и весной этого года, немецкие астрономы увидели, что вокруг нее вращается облако газа. Оно удалено от черной дыры примерно на 500-6000 астрономических единиц, средних расстояний между Солнцем и Землей, и обладает достаточно внушительными размерами - внутри него легко могли бы уместиться десятки Солнечных систем.
Узнав скорость его вращения вокруг черной дыры, астрономы вычислили ее точную массу. Оказалось, что она примерно в 260 миллионов раз тяжелее Солнца, что сопоставимо с прошлыми оценками ее массы, полученными в ходе наблюдений за скоростью вращения звезд на окраинах 3C 273.
Как надеются Штурм и его коллеги, дальнейшие наблюдения за этим облаком помогут ученым узнать, как именно черные дыры захватывают, съедают и "выплевывают" материю, и что заставляет ее разогреваться до сверхвысоких температур. Ответы на эти вопросы крайне важны для понимания того, что ждет Вселенную и нашу Галактику в будущем.
