Астрономы НАСА впервые измерили диаметр «бублика» черных дыр

Бублик из пыли, окружающий сверхмассивные черные дыры в центрах всех галактик, оказался необычно компактным и горячим.

Об этом заявляют астрономы из НАСА, опубликовавшие статью в журнале MNRAS, передает РИА Новости.

«Используя телескоп SOFIA, нам удалось получить самые детальные снимки окрестностей черной дыры, которые только можно подготовить на этих длинах волн. Они позволили нам узнать много нового о том, как устроен «бублик» из пыли, окружающий центральную часть ядра нескольких галактик», — заявила Линдси Фуллер (Lindsay Fuller) из университета Техаса в Сан-Антонио (США).

Фуллер и ее коллеги участвуют в уникальном проекте НАСА и немецкого космического агентства DLR – единственной в мире летающей обсерватории SOFIA,представляющей собой «Боинг 747» с установленным на нем 2,5 метровым оптическим и инфракрасным телескопом. Подъем телескопа на высоту в 13 километров позволяет сделать качество получаемой «картинки» близкой к уровню космических обсерваторий.

Как рассказывает астроном, ее команда пыталась найти ответ на один из «вечных» вопросов астрономии – действительно ли все черные дыры в центрах галактик устроены одинаково.

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 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». 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.

Фуллер и ее коллеги пытались понять, так ли это на самом деле, попытавшись напрямую измерить радиус этого «бублика» для нескольких разных галактик при помощи SOFIA, и сравнивая полученные данные с результатами теоретических расчетов.

Эти наблюдения раскрыли несколько неожиданных вещей. Во-первых, оказалось, что реальный диаметр пылевой «шубы» черных дыр примерно на 30% меньше, чем предсказывает теория, описывающая их поведение. Во-вторых, ученые выяснили, что этот «бублик» выделяет гораздо больше энергии, чем на то указывали прошлые наблюдения, так как большая часть его инфракрасного излучения поглощалась молекулами воды в атмосфере Земли и телескопы его просто не видели.

И то и другое, как отмечают исследователи, может свидетельствовать о том, что современные представления о поведении черных дыр и их «бубликов» могут быть не совсем верными. Для проверки этих подозрений ученые планируют провести новую сессию наблюдений за ядрами галактик на других длинах волн. Это поможет им точнее измерить диаметр и изучить внутреннее устройство «шубы» черной дыры и понять, как она влияет на излучение диска аккреции и джетов.

Источник