Космічний апарат NASA в рентгенівських променях зафіксував викид з першої надмасивної чорної діри, знятої людством

Астрономи, які використовують рентгенівський космічний апарат NASA Чандра, отримали найдетальніше зображення викиду, що виникає з надмасивної чорної діри в центрі галактики Мессьє 87 (M87).

Якщо ця чорна діра звучить знайомо, це тому, що вона увійшла в історію в 2019 році, коли була представлена як перша чорна діра, знята людством.

M87* розташована приблизно за 55 мільйонів світлових років від Землі і ненаситно поглинає газ і пил, що падають на неї. У процесі цього матерія направляється до полюсів цієї чорної діри, маса якої в 6,5 мільярда разів перевищує масу Сонця. Ця матерія викидається з швидкостями, що наближаються до швидкості світла, у вигляді потужних викидів, які простягаються на тисячі світлових років.

Викиди з M87* вже були зняті раніше в інших спектрах світла, таких як оптичне та інфрачервоне, але це наше найдетальніше спостереження за цими викидами в рентгенівських променях. І рентгенівські промені виявили складний потік матеріалу через викиди, який є більш динамічним, ніж раніше спостерігалося.

"Ми вже могли бачити зміни у викиді, але ніколи з таким рівнем деталізації в рентгенівських променях", — сказала Каміль Пуаро, аспірантка факультету науки та інженерії Університету Лаваля та керівник дослідження, у заяві. "Структури, які раніше зливалися, тепер можна розрізнити, що дозволяє нам краще відстежувати еволюцію викиду протягом більше десяти років спостережень."

Деякі структури у викидах, здається, рухалися зі швидкостями в п’ять разів швидшими за швидкість світла. Звичайно, це неможливо; відповідно до теорії відносності Альберта Ейнштейна, нічого з масою не може рухатися зі швидкістю світла або швидше. Так зване суперсвітлове рухання не є відкриттям, яке руйнує всесвіт, а скоріше оптична ілюзія, створена, коли матерія рухається зі швидкістю, близькою до швидкості світла, безпосередньо до Землі.

Спостереження Чандри за викидом з M87* є великим кроком вперед у розумінні фізики цих викидів і того, як частинки, що їх складають, прискорюються до таких високих швидкостей і великих енергій. Крім того, оскільки ці викиди є способом, яким надмасивні чорні діри повертають енергію назад у своє оточення, спостереження також можуть допомогти створити кращу картину того, як ці космічні титани впливають на еволюцію своїх домашніх галактик.

"Ці результати демонструють, наскільки унікально потужним залишається Чандра для відстеження еволюції екстремальних явищ протягом тривалих часових масштабів", — сказав член команди Геррит Шелленбергер, астрофізик Центру астрофізики | Гарвард і Смітсонівський інститут (CfA), у заяві. "Вони допомагають нам краще зрозуміти, як енергія, що вивільняється поблизу надмасивної чорної діри, переноситься через її викид і відкладається в навколишній галактиці."

Дослідження команди було представлено на 248-му засіданні Американського астрономічного товариства. Дослідження також доступне як препринт на arXiv.