Введение
Астрономы, используя рентгеновский космический аппарат NASA Чандра, получили наиболее детализированное изображение потока, извергающегося из сверхмассивной черной дыры в центре галактики Мессье 87 (M87). Это черная дыра стала известна всему миру в 2019 году, когда была впервые изображена человечеством.
Сверхмассивная черная дыра M87*
M87* расположена примерно в 55 миллионах световых лет от Земли и активно поглощает газ и пыль. В процессе этого поглощения материю направляют к полюсам черной дыры, масса которой составляет 6,5 миллиарда солнечных масс. Эта материя выбрасывается на скорости, приближающейся к скорости света, образуя мощные потоки, которые простираются на тысячи световых лет.
Новые наблюдения в рентгеновском диапазоне
Хотя потоки черной дыры M87* уже были зафиксированы в других диапазонах света, таких как оптический и инфракрасный, новые рентгеновские наблюдения предоставили уникальную возможность более подробно рассмотреть эти потоки. Рентгеновские данные показали сложное течение материала, которое оказалось более динамичным, чем предполагалось ранее.
Оптическая иллюзия: Сверхсветовое движение
Некоторые структуры в потоках двигались с кажущейся скоростью, превышающей скорость света в пять раз. Однако это не является нарушением законов физики; согласно теории относительности Альберта Эйнштейна, ничего с массой не может двигаться со скоростью света или быстрее. Так называемое сверхсветовое движение является оптической иллюзией, возникшей в результате того, что материя движется с почти световой скоростью прямо к Земле.
Значение новых данных
Наблюдения Чандры за потоками M87* представляют собой значительный шаг вперед в понимании физики этих выбросов и механизмов, благодаря которым частицы ускоряются до таких высоких скоростей и энергий. Более того, поскольку эти потоки являются способом, которым сверхмассивные черные дыры возвращают энергию в окружающую среду, новые данные могут помочь создать более полную картину того, как эти космические гиганты влияют на развитие своих галактик.
Заключение
Результаты исследования были представлены на 248-й встрече Американского астрономического общества и опубликованы в препринте на arXiv. Эти наблюдения подчеркивают уникальную мощь рентгеновского телескопа Чандра для отслеживания эволюции экстремальных явлений на длительных временных интервалах и помогают лучше понять, как энергия, высвобождаемая вблизи сверхмассивной черной дыры, переносится через ее потоки и осаждается в окружающей галактике.
Впервые рентгеновский телескоп NASA Чандра раскрыл сложную структуру джета из M87* — самой знаменитой черной дыры, которую человечество визуализировало. Открытие показывает, что потоки материи динамичнее и непредсказуемее, чем думали ученые, переворачивая представления о том, как черные дыры влияют на эволюцию галактик.
Российская астрономия следит за глобальными открытиями в области черных дыр через международное сотрудничество. Понимание джетов из черных дыр важно для российских космических проектов и теоретических исследований в институтах РАН, расширяя мировое знание о физике экстремальных объектов.
