Астрономы обнаружили горячий газовый пузырь вокруг сверхмассивной черной дыры Млечного Пути

Используя Большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Atacama (ALMA), астрономы обнаружили признаки «горячей точки», вращающейся вокруг Стрельца A*, черной дыры в центре нашей галактики. Открытие помогает нам лучше понять загадочную и динамичную среду нашей сверхмассивной черной дыры.


«Мы думаем, что наблюдаем горячий газовый пузырь, проносящийся вокруг Стрельца А* на орбите, по размеру схожей с орбитой планеты Меркурий, но совершающей полный оборот примерно за 70 минут. Для этого требуется умопомрачительная скорость около 30% скорости света!» — говорит Мацек Вильгус из Института радиоастрономии Макса Планка в Бонне, Германия, который руководил исследованием, опубликованным сегодня в Астрономия и астрофизика.

Наблюдения были сделаны с помощью ALMA в чилийских Андах — радиотелескопа, находящегося в совместном владении Европейской южной обсерватории (ESO) — во время кампании Event Horizon Telescope (EHT) по получению изображений черных дыр. В апреле 2017 года EHT соединил восемь существующих радиотелескопов по всему миру, включая ALMA, в результате чего недавно было опубликовано первое в истории изображение Стрельца A*. Для калибровки данных EHT Вильгус и его коллеги, которые являются членами EHT Collaboration, использовали данные ALMA, записанные одновременно с наблюдениями EHT Стрельца A*. К удивлению команды, в измерениях, проведенных только с помощью ALMA, оказалось больше подсказок о природе черной дыры.

Случайно некоторые наблюдения были сделаны вскоре после вспышки или вспышки рентгеновской энергии, испущенной из центра нашей галактики, которая была обнаружена космическим телескопом НАСА «Чандра». Эти виды вспышек, которые ранее наблюдались с помощью рентгеновских и инфракрасных телескопов, как полагают, связаны с так называемыми «горячими точками», пузырями горячего газа, которые вращаются очень быстро и близко к черной дыре.

«Что действительно ново и интересно, так это то, что такие вспышки до сих пор отчетливо присутствовали только в рентгеновских и инфракрасных наблюдениях Стрельца А*. Здесь мы впервые видим очень сильное указание на то, что орбитальные горячие точки также присутствуют в радионаблюдениях. », — говорит Вилгус, который также связан с Астрономическим центром Николая Коперника в Польше и Инициативой черной дыры в Гарвардском университете, США.

«Возможно, эти горячие точки, обнаруженные в инфракрасном диапазоне, являются проявлением одного и того же физического явления: когда горячие точки, излучающие инфракрасное излучение, остывают, они становятся видимыми в более длинных волнах, как те, которые наблюдались ALMA и EHT», — добавляет Джесси Вос, исследователь. Аспирант Университета Радбауд, Нидерланды, который также принимал участие в этом исследовании.

Долгое время считалось, что вспышки происходят из-за магнитных взаимодействий в очень горячем газе, вращающемся очень близко к Стрельцу А*, и новые данные подтверждают эту идею. «Теперь мы находим убедительные доказательства магнитного происхождения этих вспышек, и наши наблюдения дают нам представление о геометрии процесса. Новые данные чрезвычайно полезны для построения теоретической интерпретации этих событий», — говорит соавтор Моника Мо? cibrodzka из Университета Радбауд.

ALMA позволяет астрономам изучать поляризованное радиоизлучение Стрельца A*, которое можно использовать для раскрытия магнитного поля черной дыры. Команда использовала эти наблюдения вместе с теоретическими моделями, чтобы узнать больше о формировании горячей точки и окружающей среде, в которую она встроена, включая магнитное поле вокруг Стрельца A*. Их исследование дает более сильные ограничения на форму этого магнитного поля, чем предыдущие наблюдения, помогая астрономам раскрыть природу нашей черной дыры и ее окружения.

Наблюдения подтверждают некоторые из предыдущих открытий, сделанных прибором GRAVITY на Очень Большом Телескопе ESO (VLT), который ведет наблюдения в инфракрасном диапазоне. Данные GRAVITY и ALMA предполагают, что вспышка возникает из-за скопления газа, вращающегося вокруг черной дыры со скоростью около 30% скорости света в небе по часовой стрелке, при этом орбита горячей точки почти направлена ​​вперед. .