Астрономы показали новое изображение эллиптической галактики М87, созданное на основе снимков космического инфракрасного телескопа «Спитцер». На снимке можно разглядеть ударные волны, создаваемые релятивистскими джетами, которые исходят из центра галактики, причем один из них напрямую не виден с Земли. Об этом сообщается на сайте Лаборатории реактивного движения NASA.
М87 или Дева А представляет собой массивную гигантскую эллиптическую галактику, расположенную на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли и занимающую второе место по яркости среди галактик в Скоплении Девы. Сверхмассивная черная дыра, расположенная в ее центре, является одной из крупнейших известных на сегодняшний день. Ее масса оценивается в 6,5 миллиардов масс Солнца, что в тысячу раз больше, чем у черной дыры в центре Млечного Пути. В 2017 году она стала одной из целей проекта EHT, в котором участвуют телескопы восьми обсерваторий, расположенные в разных уголках земного шара и работающие как один единый телескоп, функционирующий на длине волны 1,3 миллиметра. В итоге астрономам впервые в истории удалось получить изображение тени черной дыры.
Уже более ста лет М87 является объектом астрономических исследований при помощи различных наземных и космических обсерваторий. В 1918 году астроном Гебер Кертис впервые обнаружил «прямой луч», исходящий из центра галактики. Дальнейшие наблюдения показали, что эта структура представляет собой релятивистскую струю плазмы (джет), длина которой составляет примерно пять тысяч световых лет. Джеты наблюдаются в ряде случаев, например, у квазаров. Существует несколько теорий образования таких струй, связанных с активным галактическим ядром с черной дырой, поглощающей вещество из окружающего ее аккреционного диска.
Для создания нового изображения М87 были использованы снимки, полученные инфракрасным космическим телескопом «Спитцер» на разных длинах волн: 3,6 (синий цвет), 4,5 (зеленый цвет) и 8 (красный цвет) микрометров. За свечение, обозначенное синим и зеленым цветами, ответственно звездное население галактики, а за свечение, отмеченное красным цветом — различные астрофизические объекты, содержащие пыль.
В инфракрасном диапазоне волн более заметны ударные волны, являющиеся результатом взаимодействия вещества джета с межзвездной средой, чем сам джет. У М87 джетов два, один из них, видимый и в оптическом диапазоне, расположен правее от центра галактики и кажется более ярким из-за релятивистских эффектов. Они же ответственны за ненаблюдаемость второго джета, вещество в котором удаляется от земного наблюдателя. Однако в инфракрасном и радиодиапазонах можно наблюдать ударную волну, создаваемую этим джетом при столкновении с облаками газа и пыли, которая похожа на огромную дугу в виде буквы «С».
Наблюдение тени черной дыры — это знаковое событие в наблюдательной астрономии. Мы рассказывали о контексте этих исследований в материалах «Взгляд в бездну» и «Заглянуть за горизонт».
Александр Войтюк