14.9K
Включение массива ALMA в глобальную сеть радиотелескопов, расположенных на разных континентах, позволило астрономам впервые заглянуть за завесу туманного облака горячего газа, скрывающего сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути. Полученные данные показали, что джет гравитационного монстра может быть направлен почти точно на Землю. Результаты наблюдений и выводы ученых представлены в журнале The Astrophysical Journal.
«Высокое качество изображения помогло нам ограничить теоретические модели поведения газа вокруг источника в сердце нашей Галактики, основная часть радиоизлучения которого исходит из области с симметричной морфологией размером в одну трехсотмиллионную градуса. Это может указывать на то, что оно производится в диске, окружающем сверхмассивную черную дыру, а не в ее джете. Однако такое явление сделало бы Стрелец А* исключительной среди других черных дыр, светящихся в радиодиапазоне. Альтернативным объяснением может быть джет, указывающий на Землю», – рассказывает Сара Иссаун, ведущий автор исследования из Университета Неймегена (Нидерланды).
Сверхмассивные черные дыры располагаются в центрах крупных галактик и могут генерировать самые энергичные явления в известной Вселенной. Считается, что вокруг этих невидимых объектов вращаются диски из вещества, часть которого выбрасывается на околосветовой скорости в противоположных направлениях в виде узких лучей, называемых джетами, производя сильное радиоизлучение.
Источник Стрелец А* является ближайшей к нам сверхмассивной черной дырой, которая «тяжелее» Солнца примерно в 4 миллиона раз, а ее видимый размер на небе не превышает одну стомиллионную долю градуса, что соответствует диаметру теннисного мяча на Луне, если смотреть с Земли.
Чтобы измерить ее параметры, требуется техника, известная как радиоинтерферометрия со сверхдлинными базами (VLBI), которая предполагает расположение радиотелескопов на разных континентах с целью «создания» виртуального инструмента размером с Землю. Разрешение, достигаемое с помощью такого метода, дополнительно увеличивается частотой наблюдений. Самая высокая частота на сегодняшний день для VLBI составляет 230 ГГц.
«Первые наблюдения Стрельца А* на частоте 86 ГГц были сделаны 26 лет назад. За прошедшие годы качество данных и возможности их обработки постоянно улучшались по мере присоединения большего количества телескопов», – добавил Антон Ценсус, директор Радиоастрономического института им. Макса Планка (Германия).
Объединив ALMA с глобальной сетью и достигнув разрешения в два раза выше, чем в предыдущих наблюдениях на частоте 86 ГГц, команде удалось оценить свойства рассеяния света, скрывающего от нас Стрелец А*. Это помогло им устранить большинство его эффектов и получить первое изображение окрестностей черной дыры.
«Несмотря на то, что рассеяние размывает и искажает изображение, невероятно высокое разрешение проведенных наблюдений позволило определить его точные свойства и исключить его влияние. Полученный опыт показывает, что рассеяние не помешает телескопу «Event Horizon» увидеть тень черной дыры на частоте 230 ГГц, и это отличная новость!» – заключил Майкл Джонсон, соавтор исследования из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США).