Астрономы впервые увидели "бублик" сверхмассивной черной дыры

МОСКВА, 3 апр – РИА Новости. Радиотелескоп VLA получил первые четкие "фотографии" бублика из материи, окружающего одну из двух сверхмассивных черных дыр в центре галактики Лебедь A. Его открытие подтвердило теорию о "едином" происхождении всех типов квазаров, пишут ученые в статье, принятой к публикации в журнале Astrophysical Journal Letters.

«

"Нас радует то, что мы наконец-то смогли увидеть объект, в чьем существовании мы были давно уверены. Для более точного определения формы и состава этого "бублика" нам придется провести новые наблюдения. К примеру, телескоп ALMA составит карту распределения пыли внутри него", — рассказывает Крис Карилли (Chris Carilli) из Национальной радиоастрономической обсерватории США в Сокорро.

Как сегодня считают астрономы, в центре каждой галактики обитает сверхмассивная черная дыра, непрерывно поглощающая раскаленный газ и пыль из диска аккреции – кольцеобразного скопления материи, непосредственно окружающей ее. Часть этого газа и пыли выбрасывается черной дырой в виде джетов, тонких пучков газа, разогнанных почти до скорости света и выделяющих огромные количества энергии в виде света и рентгена.

Теоретические расчеты показывают, что черная дыра и диск аккреции, в свою очередь, должны быть окружены своеобразной "шубой", очень плотным и толстым "бубликом" из газа и пыли, который мешает распространению излучения джета и кольца пыли.

Благодаря этому похожие галактики могут выглядеть совершенно по-разному, если мы смотрим на них со стороны или "сверху". К примеру, все активные галактики, в центре которых присутствуют квазары или блазары, мы видим со стороны отверстия в этом "бублике", а выбросы черных дыр в более спокойных "звездных мегаполисах" скрыты от нашего взора коконом из пыли и газа.

Некоторые астрономы так не считают и предполагают, что различия в облике "тихих" и "ярких" галактик связаны с пока неизвестными нам особенностями в устройстве их ядер. Карилли и его коллеги доказали, что "скептики" ошибались в этом вопросе, наблюдая за центральной частью галактики Лебедь А при помощи радиотелескопа VLA.

Два года назад авторы статьи случайным образом открыли вторую сверхмассивную черную дыру в центре этого "звездного мегаполиса", проводя рутинные проверки этой обсерватории после ее очередного обновления. Это открытие заставило их детально изучить оба обитателя центра Лебедя А в надежде найти следы их возможных взаимодействий.

Повторные наблюдения за Лебедем А принесли новый сюрприз. Повысив чувствительность и разрешающую способность антенн VLA, Карилли и его команда получили первые четкие фотографии "бублика" из пыли и газа, окружающего черную дыру и ее диск аккреции.

© Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Схема устройства "бублика" из пыли и газа, окружающего черные дыры в центрах галактик

Для этого ученые получили фотографии этих объектов на разных частотах, объединили их и удалили с изображений все данные, связанные с излучением самих объектов. В результате этого стала видна дискообразная структура, расположенная на удалении от центральной дыры. Ее радиус составляет около 860 световых лет, а толщина – около 900 световых лет.

Пока астрофизики не могут точно сказать, как именно устроен этот бублик, однако соотношение яркости и предположительной плотности "шубы" черной дыры говорит о том, что она крайне неоднородна по своей структуре. Как считают ученые, она состоит из относительно небольших облаков газа и пыли с разной степенью ионизации, плотностью и другими свойствами.

Несмотря на все это, его открытие, по мнению Карилли и его коллег, полностью подтверждает теорию об общем происхождении всех типов квазаров. Как надеются ученые, наблюдения за этим бубликом при помощи других телескопов подтвердят их выводы и раскроют его химический состав и структуру.