Астрономы впервые увидели движение вещества на очень близком расстоянии от черной дыры

Астрономы при помощи телескопа VLT смогли провести наиболее детальные на сегодняшний день наблюдения за орбитальным движением горячего газа вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics, кратко о работе рассказывается на сайте Европейской Южной обсерватории.

В центральной области Млечного Пути, на расстоянии 26 тысяч световых лет от Солнца, находится компактный радиоисточник Стрелец A*, который, предположительно, представляет собой сверхмассивную черную дыру массой в 4,2 миллиона масс Солнца. Предполагается, что нетепловое излучение Стрельца А* генерируется при движении релятивистских электронов в горячем намагниченном аккреционном диске, окружающем черную дыру, с диаметром около десяти световых минут, и в области за самой внутренней устойчивой круговой орбитой (ISCO) вокруг сверхмассивной черной дыры, где материя уже не имеет возможности покинуть окрестности черной дыры и неминуемо попадает за горизонт событий. Изучение этой близкой к черной дыре области, где идут процессы релятивистской аккреции, дают важную информацию об этих загадочных объектах и связанных с ними физических процессах.

Задачей для астрономов из коллаборации GRAVITY стали наблюдения за орбитальным движением «горячих пятен» из релятивистского газа в самой внутренней зоне аккреции вокруг черной дыры. Для наблюдений использовался приемник GRAVITY, собирающий свет одновременно от всех четырех телескопов комплекса VLT в Чили, что эквивалентно режиму работы одного телескопа с диаметром апертуры 130 метров. Ученым удалось зарегистрировать три яркие вспышки (22 июля, 28 июля и 27 мая 2018 года) вблизи черной дыры, дальнейшее сравнение параметров этих вспышек с компьютерными моделями показало, что они похожи на предсказанные «горячие пятна», образовавшиеся из-за магнитных возмущений в горячем газе, движущемся по круговой орбите вблизи сверхмассивной черной дыры. 

«Просто сносит крышу, когда видишь в реальности, как вещество вращается вокруг сверхмассивной черной дыры со скоростью 30 процентов световой. Фантастическая чувствительность приемника GRAVITY позволила нам наблюдать процесс аккреции в реальном времени в небывалых подробностях» –  рассказывает Оливер Пфуль (Oliver Pfuhl), ученый из Института внеземной физики Макса Планка и один из соавторов работы.

Ранее при помощи приемника GRAVITY астрономы подтвердили предсказываемые общей теорией относительности особенности движения звезды в сильном гравитационном поле сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.

Александр Войтюк