|
Следы железа обнаружили в близкой активной галактике
|
|
|
|
После начала научных исследований в феврале японская команда XRISM (Миссия рентгеновской визуализации и спектроскопии) изучила гигантскую черную дыру в центре галактики NGC 4151. "Инструмент XRISM Resolve запечатлел детальный спектр области вокруг черной дыры", - сказал Брайан Уильямс, научный сотрудник проекта НАСА в Центре космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. "Пики и провалы подобны химическим отпечаткам пальцев, которые могут подсказать нам, какие элементы присутствуют в атмосфере, и дать ключ к разгадке судьбы материи по мере ее приближения к черной дыре". XRISM (произносится как "crism") разрабатывается Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) в сотрудничестве с НАСА при содействии Европейского космического агентства (ESA). Запуск состоялся 6 сентября 2023 года. НАСА и JAXA разработали микрокалориметрический спектрометр Resolve для миссии. NGC 4151 - спиральная галактика, расположенная на расстоянии около 43 миллионов световых лет от нас в северном созвездии Венерианского пса. Сверхмассивная черная дыра в ее центре имеет массу, более чем в 20 миллионов раз превышающую массу Солнца.
|
|
|
Галактика также активна, что означает, что ее центр необычайно ярок и непостоянен. Газ и пыль, циркулирующие по направлению к черной дыре, образуют вокруг нее аккреционный диск и нагреваются под действием сил притяжения и трения, создавая непостоянство. Часть вещества на краю черной дыры образует двойные струи частиц, которые вырываются с каждой стороны диска почти со скоростью света. Аккреционный диск окружает пышное облако вещества в форме пончика, называемое тором. На самом деле, NGC 4151 является одной из ближайших известных активных галактик. Другие миссии, в том числе рентгеновская обсерватория НАСА "Чандра" и космический телескоп "Хаббл", изучали его, чтобы узнать больше о взаимодействии между черными дырами и их окружением, что может рассказать ученым о том, как сверхмассивные черные дыры в центрах галактик растут с течением космического времени. Галактика необычайно ярка в рентгеновских лучах, что сделало ее идеальной ранней мишенью для рентгеновских исследований.
|
|
|
|
В спектре NGC 4151 Resolve виден резкий пик при энергиях чуть менее 6,5 кэВ (килоэлектронвольт) — линия излучения железа. Астрономы полагают, что большая часть энергии активных галактик исходит от рентгеновских лучей, исходящих из горячих, пылающих областей вблизи черной дыры. Рентгеновские лучи, отражаясь от более холодного газа в диске, заставляют железо флуоресцировать, создавая специфический рентгеновский пик. Это позволяет астрономам получить более полное представление как о диске, так и о извергающихся областях, расположенных гораздо ближе к черной дыре. В спектре также видно несколько провалов с энергией около 7 кэВ. Железо, расположенное в торе, также вызвало эти провалы, хотя и за счет поглощения рентгеновских лучей, а не испускания, поскольку материал там намного холоднее, чем в диске. Энергия всего этого излучения примерно в 2500 раз превышает энергию света, который мы можем видеть глазами. Железо - это всего лишь один элемент, который может обнаружить рентгеновский аппарат. Телескоп также может обнаружить серу, кальций, аргон и другие, в зависимости от источника. Каждый из них рассказывает астрофизикам что-то свое о космических явлениях, рассеянных по рентгеновскому небу. XRISM - это совместная миссия JAXA и NASA при участии ЕКА. Вклад NASA включает научное участие CSA (Канадского космического агентства).
|
|
|
|
Источник
|
