|
Тайна черной дыры в галактике M87
|
|
|
|
Впервые за десятилетие черная дыра в центре галактики M87 извергла огромную вспышку гамма-излучения - редкое и значительное событие, которое превзошло ожидания астрофизиков в последнем анализе. Несколько крупных коллабораций, включая телескоп Event Horizon Telescope (EHT), космический гамма-телескоп Fermi и телескопы MAGIC, VERITAS, HESS и EAVN, объединили свои ресурсы для наблюдения за массивным космическим событием, подробно описанным в новой статье, опубликованной в журнале Astronomy and Astrophysics.
|
|
|
|
Объект Мессье 87 также известен как созвездие Девы A (из-за своего расположения в скоплении галактик Дева) и NGC 4486, хотя его название чаще всего сокращают как M87. Ученые из телескопа Event Horizon Telescope (EHT), который является самым ярким объектом в скоплении Девы и крупнейшей гравитационно связанной структурой во Вселенной, опубликовали первые снимки черной дыры в ее центре в апреле 2019 года.
|
|
|
|
Теперь ученые сообщают, что M87 выпустила, по-видимому, первую высокоэнергетическую вспышку гамма-излучения, которую астрономы наблюдали более чем за десять лет, основываясь на наблюдениях за галактикой, которые включали в себя самый широкий диапазон длин волн, когда-либо наблюдавшийся.
|
|
|
|
Масштаб события, произошедшего в самом сердце далекой трассы M87, а также научная работа, необходимая для его фиксации, были грандиозными. Выступая с докладом, Казухиро Хада, исследователь из Университета Нагои в Японии, отметил, что на самом деле нельзя сказать, что проектом руководит какая-либо одна организация, вместо этого он назвал его “скоординированными” усилиями.
|
|
|
|
|
|
|
“Наша цель в этом исследовании - понять, как (и где) сверхмассивная черная дыра производит такое чрезвычайно энергичное излучение”, - сказал Хада в ходе опроса. “Происхождение гамма-излучения очень высокой энергии является давней загадкой в астрофизике черных дыр, в то время как такие взрывные явления довольно редки, поэтому трудно предсказать, когда и где они произойдут”.
|
|
|
|
“Кроме того, зрение (или пространственное разрешение) гамма-телескопов очень низкое, поэтому необходимы дополнительные наблюдения с высоким разрешением на других длинах волн”, - добавил Хада. “Наблюдения гамма-излучения в сочетании с EHT на радиоволнах предоставляют прекрасную возможность, поскольку EHT может пространственно определять черную дыру M87, поэтому у нас есть шанс точно определить, где именно происходит активное событие”.
|
|
Редкий снимок
|
|
|
|
В данном случае, по словам Хада, совместные усилия привели к обнаружению высокоэнергетического события, которое произошло, когда EHT непосредственно наблюдал за черной дырой M87.
|
|
|
|
“Хотя результаты наших многоволновых наблюдений с использованием нескольких приборов, представленных здесь, еще не являются окончательными, они позволяют предположить, что взрывное гамма-излучение, скорее всего, произошло у основания выходящей струи, которая находится в непосредственной близости от черной дыры”, - сказал Хада на брифинге.
|
|
|
|
Хада назвал это наблюдение “значительным шагом на пути к лучшему пониманию энергетической активности, вызванной сверхмассивными черными дырами”.
|
|
|
|
Размер струи, извергающейся из черной дыры, потряс Хаду и его коллег. Эта разница на семь порядков больше, чем сам горизонт событий черной дыры, и напоминает разницу в размерах между крошечной бактерией и крупнейшим китом в океанах Земли.
|
|
|
|
Энергетический всплеск продолжался три дня, и ученые подсчитали, что область излучения составляла три световых дня, что примерно в 170 раз превышает расстояние между Землей и Солнцем. Огромная энергия затмевала все, что было зафиксировано во время прошлых наблюдений за областью черной дыры.
|
|
Экстремальное ускорение в M87
|
|
|
|
Сравнение данных, полученных с помощью широкополосных спектров, с существующими теоретическими моделями также оказалось интересным.
|
|
|
|
“Вспышка в 2018 году продемонстрировала особенно сильное усиление гамма-излучения. Возможно, что частицы сверхвысоких энергий подверглись дополнительному ускорению в пределах той же области излучения, которая наблюдалась в спокойных состояниях, или что новое ускорение произошло в другой области излучения”, - сказал Томохиса Кавасима из Института исследований космических лучей, который провел моделирование с помощью суперкомпьютера, установленного в Национальной астрономической обсерватории Сша. Япония.
|
|
|
|
“Как и где частицы ускоряются в струях сверхмассивных черных дыр, остается давней загадкой. Впервые мы можем объединить прямое изображение областей вблизи горизонта событий во время гамма-вспышек, вызванных ускорением частиц, и проверить теории о происхождении вспышек”, - добавила Сера Маркофф, профессор Амстердамского университета и соавтор исследования.
|
|
следующие шаги
|
|
|
|
“Есть целый ряд задач, которые предстоит решить в ближайшее время. Но одной из захватывающих тем будущего может стать создание “фильма” об активной пылающей черной дыре и реактивной струе, точно так же, как в фильме о Солнце с солнечными вспышками. Наши находки здесь служат важным ориентиром для будущих исследований черных дыр”, - сказал Хада на брифинге.
|
|
|
|
“Наблюдения — как недавние с использованием более чувствительного массива EHT, так и запланированные на ближайшие годы — предоставят бесценную информацию и исключительную возможность изучить физику, окружающую сверхмассивную черную дыру M87”, - добавил Джакомо Принсипи, один из координаторов работы, исследователь из Университета Триеста, связанный с INAF и ИНФН.
|
|
|
|
“Эти усилия обещают пролить свет на связь диска и струи и раскрыть происхождение и механизмы, лежащие в основе излучения гамма-квантов”, - сказал Принсипи.
|
|
|
|
Источник
|
