«Требует сумасшедшей скорости»: учёные заметили вращение раскалённых точек на краю чёрной дыры в центре Млечного пути

Международная группа астрономов впервые заметила вращение раскалённых пятен по периметру сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* в субмиллиметровом диапазоне с помощью радиотелескопов ALMA. Ранее подобные объекты учёным удавалось увидеть в других диапазонах — авторы работы уверены, что речь идёт об одном физическом явлении. Открытие поможет раскрыть природу этих раскалённых точек, а также лучше понять, какие процессы протекают вблизи горизонта событий чёрных дыр.

• Изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец *, полученное в рамках проекта Event Horizon Collaboration (EHT), с рисунком, который показывает расположение горячего пятна на орбите рядом с чёрной дырой
• © The European Southern Observatory (ESO)

Международная группа астрономов обнаружила признаки вращения горячего пятна вокруг сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* с помощью радиообсерватории ALMA — (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array — Атакамская большая антенная решётка миллиметрового/субмиллиметрового диапазона). Чёрная дыра Стрелец A* расположена в середине Млечного пути, считается, что такие объекты присутствуют в центрах большинства спиральных и эллиптических галактик. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.

«Мы считаем, что наблюдаем пузырь горячего газа, который быстро перемещается вокруг Стрельца А* по орбите, сравнимой по размеру с орбитой планеты Меркурий, но совершающего полный оборот примерно за 70 минут. Это требует сумасшедшей скорости, которая составляет около 30% скорости света!», — пояснил руководитель исследования, Мачек Вельгус из Радиоастрономического института Макса Планка в Бонне (Германия).

• Телескопы обсерватории ALMA
• Gettyimages.ru
• © Ronald Patrick

Комплекс радиотелескопов обсерватории ALMA расположен в чилийской пустыне Атакама, на плато Чахнантор, — местные климатические условия позволяют проводить наблюдения в субмиллиметровом диапазоне. Проект был реализован усилиями Европейской южной обсерватории (ESO), Национального научного фонда США (NSF) и Национальных институтов естественных наук Японии (NINS). В 2017 году обсерватория ALMA была подключена к проекту EHT (Event Horizon Telescope — Телескоп горизонта событий) — сети из восьми обсерваторий, работающий совместно по принципу радиоинтерферометра (радиоинтерферометр — инструмент для радиоастрономических наблюдений с высоким угловым разрешением, который включает несколько антенн, расположенных на большом расстоянии друг от друга. — RT).

Целью проекта было наблюдение за сверхмассивными чёрными дырами, расположенными в центре галактик, — включая Млечный путь. Первое в истории изображение тени чёрной дыры Стрелец А* было получено астрономами в мае 2022 года. Поскольку увидеть саму дыру нельзя из-за того, что свет и материя поглощаются её гравитационным полем, учёные наблюдают за размытым световым кольцом на границе чёрной дыры — так называемой тенью.

Авторы работы обнаружили, что именно радиотелескоп ALMA способен давать значительную долю информации о чёрной дыре.

«Новым и интересным фактом здесь является то, что такие вспышки пока что явно присутствовали только при наблюдении Стрельца А* в рентгеновских и инфракрасных лучах. Здесь мы впервые видим весьма убедительное свидетельство того, что движущиеся по орбите горячие пятна видны и при радионаблюдениях», — добавил Вельгус.

• Галактика Млечный путь
• © Mostafa Alkharouf / Anadolu Agency

Исследователи считают, что горячие пятна, заметные в инфракрасном диапазоне, по мере остывания становятся видимы на более длинных волнах — в субмиллиметровом диапазоне обсерватории ALMA. Вероятно, во всех случаях речь идёт об одном физическом явлении.

Новые данные также подтверждают гипотезу, согласно которой наблюдаемые вспышки на краю чёрной дыры являются результатом магнитных взаимодействий в раскалённом газе, отмечают авторы работы. Полученная информация поможет учёным интерпретировать физические события, происходящие у границ сверхмассивной чёрной дыры. Как отметил один из авторов исследования Иван Марти-Видаль из Университета Валенсии, в будущем астрономы будут отслеживать горячие пятна в разных диапазонах. Это может стать настоящим прорывом в понимании физики вспышек в центре Галактики, добавил учёный.

Источник