Телескоп горизонта событий измерил магнитное поле вблизи сверхмассивной черной дыры
Коллаборация Телескопа горизонта событий (EHT) показала первое изображение тени сверхмассивной черной дыры в галактике М87 в поляризованном свете. Астрономы смогли определить напряженность магнитного поля вблизи черной дыры и построить картину силовых линий поля, а также выяснить параметры плазмы. Статьи (1, 2) опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters, кратко об исследовании рассказывается на сайте Европейской южной обсерватории.
EHT (Event Horizon Telescope) представляет собой глобальный радиоинтерферометр со сверхдлинной базой, состоящий из восьми обсерваторий и работающий на длине волны 1,3 миллиметра. Благодаря синхронизации работы отдельных телескопов при помощи атомных часов и использовании суперкомпьютеров для обработки данных проект смог достичь своей главной цели — впервые в истории получить изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре активной эллиптической галактики M87 и даже увидеть ее колебания, кроме того, ученые смогли рассмотреть джет далекого блазара 3C 279. Ожидается, что по мере развития проекта и включения в его состав новых телескопов астрономам удастся расширить рабочий диапазон волн и получить изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.
В новых работах, опубликованных коллаборацией EHT, описаны результаты анализа данных поляриметрических наблюдений за черной дырой галактики М87 в апреле 2017 года. Поляризованное синхротронное излучение несет информацию о конфигурации магнитного поля и свойствах намагниченной плазмы вблизи черной дыры, что позволяет проверить модели аккреции вещества на черную дыру и механизмов образования релятивистского джета.
В результате астрономы впервые получили изображение тени сверхмассивной черной дыры в M87 в поляризованных лучах. Исследователям удалось определить среднюю электронную плотность плазмы в излучающей области вблизи черной дыры, равную 104–107 частиц в кубическом сантиметре, напряженность магнитного поля, равную 1–30 гауссов, и электронную температуру плазмы, равную (1–12)×1010 кельвинов. Кроме того, ученые смогли оценить среднюю скорость аккреции вещества на черную дыру, равную (3–20)×10-4 масс Солнца в год, а также выяснить, что лучше всего данные наблюдений описываются магнитогидродинамической моделью сильно намагниченной плазмы, что говорит о важной роли магнитного поля в ближайших окрестностях черной дыры в процесс формирования релятивистского джета.
Подробнее о научной важности первого изображения тени черной дыры и том, как астрономам удалось его получить, читайте в наших материалах «Взгляд в бездну» и «Заглянуть за горизонт».
Александр Войтюк
Она оказалась в молекулярном облаке
Астрономы впервые достоверно обнаружили в молекулярном облаке Млечного Пути угольную кислоту. Это первая межзвездная молекула, содержащая три атома кислорода, и третья карбоновая кислота, обнаруженная на данный момент в космосе. Статья опубликована в The Astrophysical Journal. Карбоновые кислоты представляют собой разновидность сложных органических молекул, широко распространены в природе и считаются предшественниками многих важных для существования жизни пребиотических молекул, таких как аминокислоты и липиды. Однако к настоящему моменту в межзвездной среде были достоверно обнаружены лишь два таких соединения — муравьиная и уксусная кислоты. Группа астрономов во главе с Мигелем Санс-Ново (Miguel Sanz-Novo) из Испанского астробиологического центра сообщила, что впервые нашла в межзвездной среде угольную кислоту (HOCOOH). Эта молекула играет важную роль в различных биологических и геохимических процессах, ранее ее наличие предсказывалось для ледяных спутников планет-гигантов, а также Меркурия и Марса. Наблюдения велись за молекулярным облаком G+0.693—0.027, расположенным в направлении центра Млечного Пути, при помощи 40-метрового радиотелескопа Обсерватории Йебеса и 30-метрового радиотелескопа IRAM в период с марта 2021 по март 2022 года и с 1 по 18 февраля 2023 года. Исследователи обнаружили в облаке цис-транс конформер угольной кислоты со значением колонковой плотности 6,4×1012 молекул на квадратный сантиметр. Более стабильный цис-цис конформер угольной кислоты обнаружен не был, предполагается, что он может быть довольно многочисленным в межзвездном пространстве, хотя его практически невозможно обнаружить радиоастрономическими методами. Ученые считают, что угольная кислота способна образовываться в холодных плотных молекулярных облаках на поверхности ледяных пылинок, в ходе реакций между угарным газом и гидроксильным радикалом или в ходе облучения заряженными частицами смесей водяного и углекислотного льдов. Ранее мы рассказывали о том, как комету Виртанена уличили в перевыработке спирта при сближении с Солнцем.