Самое чувствительное наземное инфракрасное изображение, полученное в Обсерватории Gemini, показывает, что в окружении одной из самых массивных чёрных дыр во Вселенной
отсутствует ключевая деталь, предсказываемая астрономической теорией.
На схеме в заголовке новости показаны многие детали, которые, как считается, существуют в окружении больших чёрных дыр в ядрах галактик, например в центре галактики М87. Очень чувствительные наблюдения этой галактики в среднем инфракрасном диапазоне, проведённые в Обсерватории Gemini, показали, что тор либо отсутствует, либо он очень и очень слабый. На вставке в верхнем левом углу показано оптическое изображение ядра М87 и его джета, полученное на Космическом Телескопе им. Хабла. Photo: Gemini Observatory
В отличие от предсказаний большинства теорий,
из наших наблюдений следует, что в гигантской эллиптической галактике
М87 либо отсутствует тор вокруг сверхмассивной чёрной дыры в её
центре, либо он эктремально слабый, - утверждает Эрик Перлман
(Eric Perlman, University of Maryland). Результаты работы опубликованы
в ноябрьском выпуске журнала Astrophysical Journal Letters.
Галактика М87 часто является мишенью для астрономических
исследований, в том числе её сверхмощная струя (джет), выходящая
из центральной области. Хотя удаление этой галактики от Земли составляет
50 миллионов световых лет, она является одной из самых близких галактик
своего типа, и поэтому очень часто используется для детальных исследований.
Из наблюдений на Космическом Телескопе им. Хабла (Hubble
Space Telescope) следует, что в ядре этой галактики находится чёрная
дыра, в которой масса трёх миллиардов звёзд сжата в область размером
с нашу Солнечную систему.
Такая массивная чёрная дыра (иногда называемая сверхмассивной
чёрной дырой) в центре галактики может привести к выходу огромного
количества энергии от газа и пылы, поглощаемых чёрной дырой. Галактика
с таким экстремальным излучением от ядра называется активным галактическим
ядром - AGN. Таким образом, как это ни странно, чёрная дыра проявляет
своё присутствие очень ярким и концентрированным оптическим и инфракрасным
излучением от области вокруг чёрной дыры!
Эти четыре изображения показывают джет
(струю) в М87 в четырёх различных участках электромагнитного
спектра. 1: Инфракрасное изображение с Обсерватории Gemini.
2: Рентгеновское изображение с Обсерватории Chandra. 3: Оптическое
изображение с Хабловского Телескопа. 4: Радиоизображение с
VLA. Photo: Gemini Observatoty, NASA/Chandra
X-ray Observatory, NASA/HST, VLA/NSF.
Астрономы уже давно постулируют,
что очень сильное инфракрасное излучение в центре этих активных
галактик образуется пончико-образным тором из пылевого вещества,
окружающего чёрную дыру.
Этот пылевой тор поглощает излучение высоких энергий
- от вещества, которое нагревается до экстремально высоких температур
непосредственно перед тем, как упасть в чёрную дыру, - и переизлучает
его в инфракрасном диапазоне.
Для поиска тора астрономы используют все новейшие достижения
в технологии инфракрасного детектирования, чтобы наблюдать свет,
который не виден человеческим глазом. Сейчас, с такими технологиями
на больших телескопах типа Gemini стало возможным заглянуть в "ядерный
котёл" в среднем инфракрасном диапазоне, чтобы с достаточной
уверенностью протестировать идею существования тора.
Вследствие своего малого размера область тора в активных
галактических ядрах ещё никогда не была видна. Комбинация экстремально
массивной чёрной дыры в М87 и близости этой галактики к Земле привела
теоретиков к предсказанию, что тор может быть виден в инфракрасном
диапазоне. Угловой размер этого тора должен быть от 0.3 до 3 секунд
дуги - вполне доступно для новых больших телескопов, таких как Gemini
North.
Данные, полученные в мае 2001 года, показывают,
что тор в М87 по крайней мере в тысячу раз слабее своего радио джета,
по сравнению с другими хорошо известными радио-галактиками, в которых
наблюдалось яркое инфракрасное излучение," - объясняет Перлман.
Кроме инфракрасных наблюдений центральных областей
галактики, на телескопе Gemini наблюдался также галактический джет,
что поможет получить более полную картину этого ускорителя частиц
размером в несколько тысяч световых лет.
from Astronews
M. Remizoff
