|
Черная дыра Млечного Пути скрывает свое прошлое
|
|
|
|
Сверхмассивная черная дыра нашей галактики известна как одна из самых тусклых во Вселенной. Данные, полученные с помощью нового космического телескопа, показывают, что так было не всегда. Согласно рентгеновским излучениям, наблюдаемым космическим телескопом XRISM, созвездие Стрельца А*, расположенное в центре Млечного Пути, по-видимому, резко вспыхнуло в течение последних нескольких сотен - 1000 лет. Эти удивительные находки раскрывают новые подробности эволюции сверхмассивных черных дыр. Они также дают астрономам уроки об истории нашего космического дома.
|
|
|
|
Исследователь из Мичиганского государственного университета Стивен Дикерби (Stephen DiKerby) работал с международной командой над измерением рентгеновского излучения, исходящего от гигантского газового облака вблизи центра галактики. Команда исследовала облако с невероятной детализацией благодаря способности рентгеновского аппарата определять энергию отдельных рентгеновских фотонов. Их результаты убедительно свидетельствуют о том, что облако светится в ответ на прошлую вспышку в созвездии Стрельца А*.
|
|
|
|
Результаты, опубликованные изданием Astrophysical Journal Letters и доступные в настоящее время на сервере препринтов arXiv, подчеркивают лабораторную точность XRISM, что существенно меняет ситуацию в рентгеновской астрономии. Работа была выполнена в сотрудничестве с Кумико Нобукавой из Университета Киндай, Хигаси-Осака, Осака, Япония, и Масой Нобукавой из Университета образования Нара, Нара, Япония.
|
|
|
|
|
|
|
"Ничто в моей профессиональной подготовке астронома-рентгенолога не подготовило меня к чему-то подобному", - сказал Дикерби, научный сотрудник лаборатории доцента Шуо Чжана в области физики и астрономии. "Это захватывающая новая возможность и совершенно новый инструментарий для разработки этих методов".
|
|
|
|
Сверхмассивная черная дыра — это именно то, на что это похоже, - массивная, черная как смоль дыра, содержащая миллионы или миллиарды масс вещества, равного массе Солнца, настолько плотная, что даже свет не может вырваться наружу. В каждой крупной галактике есть такая, хотя исследователи пока не знают почему.
|
|
|
|
Многие сверхмассивные черные дыры ярки, потому что газ вокруг них нагревается и испускает высокоэнергетическое излучение. В отличие от них, Стрелец А* практически не светится. Это одна из самых тусклых известных черных дыр во Вселенной, видимая только потому, что она находится так близко к Земле.
|
|
|
|
Вокруг Стрельца А* плавают несколько крупных молекулярных облаков, которые могут действовать как космические зеркала, отражая рентгеновские вспышки черной дыры. Предыдущие космические телескопы могли обнаруживать эти мерцания, но не обладали достаточным энергетическим разрешением, чтобы изучить их тонкую структуру или определить, что их породило.
|
|
|
|
Рентгеновский телескоп изменил это. Телескоп был запущен в 2023 году в рамках партнерства между НАСА и Японским агентством аэрокосмических исследований. Его первые наблюдения являются долгожданными, поскольку они значительно превосходят все существующие космические телескопы с точки зрения энергетического разрешения.
|
|
|
|
Большинство космических рентгеновских телескопов могут определять энергию фотона примерно с точностью до одной десятой или даже 100%. Рентгеновский телескоп может определять энергию фотона с точностью до одной десятой или даже 1000%. Новые снимки напоминают переход от полароидной съемки к цветному изображению высокой четкости.
|
|
|
|
Дикерби использовал этот четкий снимок, чтобы увеличить изображение двух чрезвычайно узких линий рентгеновского излучения, исходящих от одного из молекулярных облаков. Измерив их энергию и форму с поразительной точностью, он смог определить движение облака и сопоставить его с предыдущими радионаблюдениями. Он также исследовал едва заметные особенности спектра, чтобы проверить два конкурирующих объяснения свечения облака.
|
|
|
|
Эти детали исключили идею о том, что причиной были космические лучи, и вместо этого показали, что облако отражает рентгеновскую вспышку в созвездии Стрельца А* - по сути, "световое эхо" из прошлого. Изучая многочисленные облака на разных расстояниях от черной дыры, астрономы могут восстановить хронологию этих древних вспышек, подобно тому, как с помощью запоздалого эхо-сигнала можно составить карту формы пещеры.
|
|
|
|
"Это замечательное измерение показывает, насколько мощным является рентгеновский анализ для раскрытия скрытой истории центра нашей галактики", - сказал Чжан. "Благодаря четкому разрешению линий, мы теперь можем с беспрецедентной детализацией изучить прошлую активность центра галактики".
|
|
|
|
Полученные данные впервые показывают, как с помощью энергетического разрешения XRISM можно измерять чрезвычайно мелкие объекты во Вселенной. Команда ожидает, что телескоп откроет много новых возможностей для исследований.
|
|
|
|
"Мы просто счастливые ученые, которым удалось решить проблемы с обработкой этих данных совершенно новым способом", - сказал Дикерби. "Одна из моих любимых вещей в работе астронома - осознание того, что я первый человек, который видит эту часть неба таким образом".
|
|
|
|
Источник
|
