Астрономы сделали невероятный снимок струи черной дыры M87

Черная дыра в центре галактики, находящейся на расстоянии более 50 миллионов световых лет от нас, выбрасывает струю чрезвычайно горячей плазмы. Мы изучаем ее уже столетие, но только сейчас видим ее в мельчайших подробностях.

Более века назад астроном Хебер Кёртис обнаружил первый джет из чёрной дыры — огромный поток перегретой плазмы из сверхмассивного гиганта, находящегося в центре галактики M87. Теперь космический телескоп имени Джеймса Уэбба рассмотрел этот джет в мельчайших подробностях.

С момента своего первого обнаружения в 1918 году джет из чёрной дыры M87, ставший, как известно, первой чёрной дырой, сфотографированной в 2019 году, наблюдался множеством телескопов и, пожалуй, является наиболее изученным джетом чёрной дыры. Однако многие его особенности до сих пор не поддаются объяснению, например, наличие нескольких ярко светящихся областей, а также более тёмных областей в форме спирали. Астрономы считают, что это, вероятно, вызвано перефокусировкой струи джета или рекомбинацией различных нитей при столкновении с новым веществом, например, с более плотной газовой областью. Однако лежащие в основе этого механизма механизмы остаются загадкой.

Мацек Вельгус из Института астрофизики Андалусии (Испания) и его коллеги исследовали джет M87 с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST), более подробно рассмотрев его хорошо известные яркие детали. Им также удалось запечатлеть почти невидимый и реже встречающийся контрджет, который выбрасывается в противоположном направлении с другой стороны чёрной дыры.

Вельгус и его команда использовали данные из другого исследования, в котором наблюдались звёзды M87, к которым инфракрасные датчики JWST особенно чувствительны. Этот яркий звёздный свет также затруднял различение джета, поэтому им пришлось повторно проанализировать данные, чтобы удалить засоряющее излучение. «Это очень наглядный пример того, что часто говорят астрономы: что для одного астронома мусор, то для другого — данные», — говорит Вельгус.

Первая яркая точка струи, названная «Космический телескоп Хаббл-1» в честь телескопа, открывшего её, предположительно, вызвана сжатием струи при переходе в область более высокого давления. Это похоже на яркие ромбовидные структуры, наблюдаемые в выхлопных газах ракетного двигателя.

Команда также смогла увидеть конец другого, противоположного джета M87, луч которого обычно гораздо сложнее увидеть. Поскольку он удаляется от нас со скоростью, близкой к скорости света, специальная теория относительности Эйнштейна подразумевает, что он будет казаться нам гораздо более тусклым, чем есть на самом деле. Но когда этот луч сталкивается с другой областью газа с другим давлением, он вырывается наружу и становится видимым.

Вместе с концом видимого джета, расположенного ближе к нам, это отмечает край пузыря вещества, окружающего M87. Теперь, когда другой конец джета был сфотографирован в инфракрасном диапазоне так подробно, астрономы могут начать моделировать, какие газовые структуры могут находиться в этом пузыре, говорит Виелгус.

Астрономия и астрофизика DOI: 10.1051/0004-6361/202556577

Тайны Вселенной: Чешир, Англия

Проведите выходные в компании самых ярких умов науки и исследуйте тайны Вселенной в рамках увлекательной программы, включающей экскурсию к знаменитому телескопу Ловелла.

Узнать больше

Источник: www.newscientist.com