Космический телескоп «Уэбб» получил самое детальное изображение области вокруг сверхмассивной чёрной дыры. Наблюдение помогло астрономам решить загадку, которая оставалась без ответа более 30 лет.
Астрономы изучили окружение сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики Циркуль, расположенной примерно в 13 млн световых лет от Земли. Снимки, сделанные телескопом «Уэбб», показали структуру этой области с беспрецедентной детализацией.
Активные сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик поглощают вещество из аккреционного диска — плотного кольца газа и пыли. Под действием гравитации материя разгоняется до огромных скоростей и начинает ярко светиться, из-за чего долгое время учёные не могли рассмотреть саму окрестность чёрной дыры.
При этом чёрная дыра захватывает не всё вещество. Часть материи она выбрасывает обратно в космос в виде струй и мощных потоков. Эти процессы напрямую влияют на эволюцию галактик, так как могут как подавлять, так и запускать образование новых звёзд.
Ранее плотные облака пыли и газа в галактике Циркуль мешали детальному изучению её центра. Инфракрасные приборы «Уэбба» позволили «заглянуть» сквозь эти преграды и получить самое чёткое изображение области вокруг сверхмассивной чёрной дыры за всю историю наблюдений.
b–d Наблюдения непрерывного излучения на 4,3 и 10 мкм, выполненные на VLT, в центральной области 60 × 60 пк. Оранжевым выделен участок 14 × 14 пк.
e–h Интерферометрические наблюдения непрерывного излучения на 12 мкм (MATISSE/VLTI) и на 700, 890 и 1200 мкм (ALMA).
i–l Интерферометрические наблюдения газовых линий [CI], CO(6–5), H36α и HCN(3–2). Серые контуры показывают форму распределения излучения. В каждом кадре указаны размер луча и шкала 2 пк. Источник: Nature Communications
Главным результатом стало объяснение загадочного инфракрасного излучения, которое астрономы фиксировали ещё с 1990-х годов у активных чёрных дыр. Долгое время учёные считали, что источник этого свечения — выбросы вещества. Новые данные показали иное: около 87% избыточного инфракрасного излучения исходит от пылевого диска, из которого чёрная дыра питается, а не от струй материи.
b–d Снимки JWST непрерывного пылевого излучения на длинах волн 3,8, 4,3 и 4,8 мкм. Красные эллипсы показывают размер луча в каждом диапазоне. Контуры начинаются с уровня 4σ и увеличиваются с равным шагом.
Dec — склонение, RA — прямое восхождение. Источник: Nature Communications
Это открытие помогает точнее понять, как растут сверхмассивные чёрные дыры и каким образом они влияют на развитие своих галактик.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Обложка: «Уэбб» с беспрецедентной детализацией рассмотрел структуры вокруг сверхмассивной чёрной дыры (вставка). Фоновое изображение телескопа «Хаббл» показывает объект в более широком космическом контексте. Источник изображения: NASA, ESA, CSA, Энрике Лопес-Родригес (Университет Южной Каролины), Дипашри Тхатте (STScI); обработка изображения — Алисса Пэган (STScI); благодарность — NOIRLab Национального научного фонда США, CTIO
