Астрономы НАСА впервые измерили диаметр "бублика" черных дыр
Бублик из пыли, окружающий сверхмассивные черные дыры в центрах всех галактик, оказался необычно компактным и горячим, заявляют астрономы из НАСА, опубликовавшие статью в журнале MNRAS.
"Используя телескоп SOFIA, нам удалось получить самые детальные снимки окрестностей черной дыры, которые только можно подготовить на этих длинах волн. Они позволили нам узнать много нового о том, как устроен "бублик" из пыли, окружающий центральную часть ядра нескольких галактик", - заявила Линдси Фуллер (Lindsay Fuller) из университета Техаса в Сан-Антонио (США).
Фуллер и ее коллеги участвуют в уникальном проекте НАСА и немецкого космического агентства DLR - единственной в мире летающей обсерватории SOFIA, представляющей собой "Боинг 747" с установленным на нем 2,5 метровым оптическим и инфракрасным телескопом. Подъем телескопа на высоту в 13 километров позволяет сделать качество получаемой "картинки" близкой к уровню космических обсерваторий.
Как рассказывает астроном, ее команда пыталась найти ответ на один из "вечных" вопросов астрономии - действительно ли все черные дыры в центрах галактик устроены одинаково.
Как сегодня считают астрономы, в центре каждой галактики обитает сверхмассивная черная дыра, непрерывно поглощающая раскаленный газ и пыль из диска аккреции - кольцеобразного скопления материи, непосредственно окружающей ее. Часть этого газа и пыли выбрасывается черной дырой в виде джетов, тонких пучков газа, разогнанных почти до скорости света и выделяющих огромные количества энергии в виде света и рентгена.
Теоретические расчеты показывают, что черная дыра и диск аккреции, в свою очередь, должны быть окружены очень плотным и толстым "бубликом" из газа и пыли, который мешает распространению излучения джета и кольца пыли. Благодаря этому похожие галактики могут выглядеть совершенно по-разному, если мы смотрим на них со стороны или "сверху". Некоторые астрономы так не считают и предполагают, что различия в облике "тихих" и "ярких" галактик связаны с пока неизвестными нам особенностями в устройстве их ядер.
Фуллер и ее коллеги пытались понять, так ли это на самом деле, попытавшись напрямую измерить радиус этого "бублика" для нескольких разных галактик при помощи SOFIA, и сравнивая полученные данные с результатами теоретических расчетов.
Эти наблюдения раскрыли несколько неожиданных вещей. Во-первых, оказалось, что реальный диаметр пылевой "шубы" черных дыр примерно на 30% меньше, чем предсказывает теория, описывающая их поведение. Во-вторых, ученые выяснили, что этот "бублик" выделяет гораздо больше энергии, чем на то указывали прошлые наблюдения, так как большая часть его инфракрасного излучения поглощалась молекулами воды в атмосфере Земли и телескопы его просто не видели.
И то и другое, как отмечают исследователи, может свидетельствовать о том, что современные представления о поведении черных дыр и их "бубликов" могут быть не совсем верными. Для проверки этих подозрений ученые планируют провести новую сессию наблюдений за ядрами галактик на других длинах волн. Это поможет им точнее измерить диаметр и изучить внутреннее устройство "шубы" черной дыры и понять, как она влияет на излучение диска аккреции и джетов.
