Пузир гарячого газу обертається навколо надмасивної чорної діри Стрілець A * у центрі Чумацького Шляху

Радіотелескоп ALMA розташований в чилійських Андах. Його співвласником є ​​Європейська південна обсерваторія (ESO) в рамках проекту Event Horizon Telescope (EHT), метою якого є отримання зображень чорних дір. У квітні 2017 року вісім існуючих радіотелескопів у всьому світі, включаючи ALMA, були об’єднані, щоб створити нещодавно опубліковане перше в історії зображення Стрільця A*.

Щоб відкалібрувати дані EHT, Maciek Wielgus з Інституту радіоастрономії Макса Планка в Бонні та Centrum Astronomiczne im. Nicolaus Copernicus PAS разом з колегами з EHT Collaboration використовували дані ALMA, записані одночасно зі спостереженнями Стрільця A *, проведеними EHT. На подив команди, у вимірюваннях ALMA було знайдено більше прихованих підказок про природу чорної діри.

«Ми вважаємо, що ми спостерігаємо за бульбашкою гарячого газу, що обертається навколо Стрільця A * на орбіті, подібній за розміром до Меркурія, але завершуючи повний оберт приблизно за 70 хвилин. Для цього потрібна запаморочлива швидкість приблизно на 30 відсотків від швидкості світла, сказав астроном.

Випадково деякі спостереження були зроблені невдовзі після спалаху рентгенівського випромінювання, випущеного з центру нашої галактики, поміченого космічним телескопом Чандра НАСА. Вважається, що цей тип спалаху, який раніше спостерігали за допомогою рентгенівських та інфрачервоних телескопів, пов’язаний з так званими «гарячими точками» або бульбашками гарячого газу, які обертаються дуже швидко та дуже близько до чорної діри.

Справді новим і цікавим є те, що цей тип спалахів досі був чітко помітний лише в рентгенівських та інфрачервоних спостереженнях Стрільця A *. Однак тут вперше ми бачимо дуже вагомі ознаки того, що орбітальні гарячі точки також доступні для радіоспостереження, – каже Вілгус, який також має додаткову приналежність до Black Hole Initiative Гарвардського університету (США).

«Можливо, ці гарячі точки, виявлені в інфрачервоному діапазоні, є проявом того самого фізичного явища: коли гарячі точки, що випромінюють інфрачервоне випромінювання, охолоджуються, вони стають видимими на довгих хвилях, як у випадках, які спостерігали ALMA та EHT», — зазначив Джессі Вос, докторант Radboud. університету (Нідерланди), який також брав участь у дослідженні.

Довгий час вважалося, що ці спалахи походять від магнітної взаємодії в дуже гарячому газі, що обертається дуже близько до Стрільця A *, і нові результати підтверджують цю концепцію.

«Тепер у нас є переконливі докази магнітного походження цих спалахів, і наші спостереження дають ключ до геометрії всього процесу. Нові дані є надзвичайно корисними для створення теоретичних інтерпретацій подій, про які йде мова, сказала Моніка Мосцібродзка з Університету Радбауд, співавтор відкриття.

ALMA дозволяє астрономам вивчати поляризоване радіовипромінювання від Стрільця A *, яке можна використовувати для розгадки таємниць магнітного поля чорної діри. Команда використала ці спостереження разом із теоретичними моделями, щоб дізнатися більше про формування гарячих точок і середовище, в яке вони занурені, включаючи магнітне поле навколо Стрільця A *. Ці дослідження надають сильніші обмеження на форму магнітного поля, ніж попередні спостереження, що допоможе астрономам відкрити природу чорної діри та її оточення.

Спостереження підтверджують деякі з попередніх відкриттів, зроблених за допомогою інструменту GRAVITY на Дуже Великому Телескопі ESO (VLT), за яким він спостерігає в інфрачервоному світлі. Дані GRAVITY та ALMA разом свідчать про те, що спалах походить від газової хмари, яка обертається навколо чорної діри приблизно на 30 відсотків. швидкість світла за годинниковою стрілкою в небі, орбіта гарячої точки спрямована до нас майже «зверху».

У майбутньому ми зможемо відстежувати гарячі точки на різних частотах за допомогою скоординованих багатохвильових спостережень GRAVITY та ALMA. Успіх такої спроби стане справжньою віхою в нашому розумінні фізики спалахів із Центру Галактики, зазначив Іван Марті-Відаль з Університету Валенсії (Іспанія), співавтор дослідження.

Дослідницька група також сподівається, що зможе безпосередньо спостерігати за орбітальними газовими хмарами за допомогою EHT, щоб досліджувати чорну діру все ближче й дізнаватися більше про неї. – Я сподіваюся, що одного разу ми зможемо сказати, що ми «знаємо», що відбувається в Стрільці A*, – резюмував Вельгус.