Космический аппарат NASA по рентгеновским лучам зафиксировал струю, извергающуюся из первого сверхмассивного черной дыры, изображенной человечеством

Астрономы, использующие рентгеновский космический аппарат NASA «Чандра», получили самое детализированное изображение струи, извергающейся из сверхмассивной черной дыры в центре галактики Мессье 87 (M87).

Если эта черная дыра звучит знакомо, это потому, что она вошла в историю в 2019 году, когда была представлена как первая черная дыра, изображенная человечеством.

M87* расположена примерно в 55 миллионах световых лет от Земли и жадно поглощает падающий газ и пыль. В процессе этого материя направляется к полюсам этой черной дыры, масса которой составляет 6,5 миллиарда солнечных масс. Эта материя выбрасывается с скоростями, приближающимися к скорости света, в виде мощных струй, которые простираются на тысячи световых лет.

Струи M87* уже были изображены ранее в других диапазонах света, таких как оптический и инфракрасный, но это наш самый детализированный взгляд на эти струи в рентгеновских лучах. И рентгеновские лучи выявили сложный поток материала через струи, который более динамичен, чем ранее наблюдавшийся.

"Мы уже могли видеть изменения в струе, но никогда с таким уровнем детализации в рентгеновских лучах," — сказала Камиль Пуаро, аспирантка факультета науки и инженерии Университета Лаваля и руководитель исследования, в заявлении. "Структуры, которые ранее казались слитыми, теперь можно различить, что позволяет нам лучше отслеживать эволюцию струи на протяжении более чем десятилетия наблюдений."

Некоторые структуры в струях, похоже, двигались со скоростями, в пять раз превышающими скорость света. Конечно, это невозможно; согласно теории относительности Альберта Эйнштейна, ничто с массой не может двигаться со скоростью света или быстрее. Так называемое суперсветовое движение не является открытием, разрушающим законы Вселенной, а скорее оптической иллюзией, созданной, когда материя движется с близкой к световой скоростью прямо к Земле.

Наблюдения «Чандры» за струей M87* являются важным шагом вперед в понимании физики этих выбросов и того, как частицы, которые их составляют, ускоряются до таких высоких скоростей и больших энергий. Кроме того, поскольку эти струи являются способом, которым сверхмассивные черные дыры возвращают энергию в свое окружение, наблюдения также могут помочь создать более полное представление о том, как эти космические титаны влияют на эволюцию своих родных галактик.

"Эти результаты демонстрируют, насколько уникально мощной остается «Чандра» для отслеживания эволюции экстремальных явлений на длительных временных масштабах," — сказал член команды Геррит Шелленбергер, астрофизик Центра астрофизики | Гарвард и Смитсоновский институт (CfA), в заявлении. "Они помогают нам лучше понять, как энергия, высвобождаемая вблизи сверхмассивной черной дыры, переносится через ее струю и осаждается в окружающей галактике."

Исследование команды было представлено на 248-й встрече Американского астрономического общества. Исследование также доступно в виде препринта на arXiv.