Обнаружен пузырь горячего газа на орбите вокруг центральной черной дыры Млечного Пути
Стрелец A*, черная дыра массой 4,3 миллиона солнечных масс в центре нашей Галактики Млечный Путь, наблюдалась с помощью комплекса радиотелескопов ALMA, расположенного в чилийской пустыне Атакама, в рамках кампании Event Horizon Telescope (EHT) в 2017 году. При наьлюдениях астрономы обнаружили признаки «горячей точки» на орбите Стрельца A*.
«Мы думаем, что смотрим на горячий газовый пузырь, проносящийся вокруг Стрельца A* на орбите, по размеру схожей с орбитой планеты Меркурий, но совершающей полный оборот всего за 70 минут», — говорят астрономы.
«Для этого требуется умопомрачительная скорость — около 30% скорости света».
В апреле 2017 года EHT соединил вместе восемь существующих радиотелескопов по всему миру, включая ALMA, в результате чего недавно было опубликовано первое в истории изображение Стрельца A*, находящегося на расстоянии около 27 000 световых лет от Земли.
Для калибровки данных EHT ученые использовали данные ALMA, записанные одновременно с наблюдениями EHT Стрельца A*.
К их удивлению, в измерениях, проведенных только с помощью ALMA, оказалось больше ключей к разгадке природы черной дыры.
Случайно некоторые наблюдения были сделаны вскоре после того, как из центра нашей Галактики был испущен всплеск или вспышка рентгеновской энергии, которая была обнаружена космическим телескопом НАСА «Чандра».
Эти виды вспышек, ранее наблюдаемые с помощью рентгеновских и инфракрасных телескопов, как полагают, связаны с так называемыми «горячими точками» — пузырями горячего газа, которые вращаются очень быстро и близко к черной дыре.
«Что действительно ново и интересно, так это то, что такие вспышки до сих пор отчетливо присутствовали только в рентгеновских и инфракрасных наблюдениях Стрельца А*», — говорят ученые.
«Здесь мы впервые видим очень сильное указание на то, что орбитальные горячие точки также присутствуют в радионаблюдениях».
Возможно, эти горячие точки, обнаруженные в инфракрасном диапазоне, являются проявлением одного и того же физического явления: когда горячие точки, излучающие инфракрасное излучение, остывают, они становятся видимыми в более длинных волнах, как те, которые наблюдались ALMA и EHT.
Долгое время считалось, что вспышки происходят из-за магнитных взаимодействий в очень горячем газе, вращающемся очень близко к Стрельцу А*, и новые данные подтверждают эту идею.
«Теперь мы находим убедительные доказательства магнитного происхождения этих вспышек, и наши наблюдения дают нам представление о геометрии процесса», — говорят исследователи.
«Новые данные чрезвычайно полезны для построения теоретической интерпретации этих событий».
Данные ALMA и прибора GRAVITY на Очень Большом Телескопе ESO позволяют предположить, что вспышка возникла из-за скопления газа, вращающегося вокруг черной дыры со скоростью около 30% скорости света в небе по часовой стрелке, с орбитой горячая точка почти лицом к лицу.
«В будущем мы сможем отслеживать горячие точки на разных частотах, используя скоординированные многоволновые наблюдения с помощью GRAVITY и ALMA — успех такой попытки станет настоящей вехой для нашего понимания физики вспышек в центре Галактики», — сказал он. Доктор Иван Марти-Видаль, астроном Валенсийского университета.
Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.