|
Отслеживание эволюции струи черной дыры M87
|
|
|
|
Международная группа астрономов под руководством Камиллы Пойтрас, аспирантки факультета естественных наук и инженерии Университета Лаваля, сделала самый детальный из когда-либо полученных рентгеновских снимков струи, выпущенной сверхмассивной черной дырой в галактике M87. Объединив наблюдения рентгеновской обсерватории НАСА "Чандра", полученные в период с 2012 по 2025 год, с передовыми методами обработки изображений, исследователи смогли отследить эволюцию струйных структур с беспрецедентной детализацией.
|
|
|
|
Расположенная примерно в 55 миллионах световых лет от Земли, M87 является объектом наблюдения знаменитой сверхмассивной черной дыры, изображение которой было впервые получено телескопом Event Horizon в 2019 году. Когда материя падает на эту черную дыру, часть высвобожденной энергии выбрасывается в виде огромных струй частиц, которые простираются по галактике на тысячи световых лет.
|
|
|
|
До сих пор рентгеновские наблюдения не позволяли разглядеть некоторые структуры струй так же четко, как наблюдения, полученные на других длинах волн. Благодаря использованию метода обработки изображений, известного как деконволюция, на снимках, полученных с помощью телескопа "Чандра", теперь видны гораздо более мелкие детали. Улучшенный рентгеновский снимок демонстрирует гораздо большее соответствие с характеристиками, наблюдаемыми при оптических и инфракрасных наблюдениях с космических телескопов "Хаббл" и "Джеймс Уэбб", что позволяет астрономам более точно отслеживать их движение.
|
|
|
|
|
|
|
Результаты, полученные Пойтрасом и его коллегами, будут представлены на 248-м заседании Американского астрономического общества (AAS248) в Пасадене. Исследование "Определение временной эволюции струи M87 с помощью наблюдений телескопа Chandra продолжительностью 0,1 угловой секунды" также доступно на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
"Мы уже могли видеть изменения в струе, но никогда не видели их с таким уровнем детализации на рентгеновских снимках", - сказал Пойтрас. "Структуры, которые ранее казались смешанными, теперь можно различить, что позволяет нам лучше проследить эволюцию струи на протяжении более чем десяти лет наблюдений".
|
|
|
|
Некоторые структуры кажутся почти неподвижными, в то время как другие быстро движутся сквозь струю, демонстрируя более сложный и динамичный поток, чем это было ранее обнаружено на рентгеновских снимках. Самый быстрый объект был зафиксирован при движении с видимой скоростью, в пять раз превышающей скорость света. Это явление, известное как сверхсветовое движение, представляет собой оптическую иллюзию, возникающую, когда вещество движется со скоростью, близкой к световой, в направлении, приближающемся к Земле. В результате астрономы могут наблюдать изменения, происходящие в масштабах человеческого времени в струе, удаленной на десятки миллионов световых лет.
|
|
|
|
Движения и изменения яркости, наблюдаемые на новом рентгеновском снимке струи, представляют собой еще один шаг вперед в понимании того, как частицы ускоряются до экстремальных энергий. Эти наблюдения согласуются с компьютерными моделями, в которых толчки (например, звуковые удары от сверхзвуковых самолетов), возникающие при столкновении различных частей потока, а также магнитные поля, окружающие струю, играют важную роль в формировании структуры струи.
|
|
|
|
"Эти результаты демонстрируют, насколько уникальной остается способность "Чандры" отслеживать эволюцию экстремальных явлений в течение длительного времени", - сказал Геррит Шелленбергер, астрофизик из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института (CfA) и соавтор исследования. - Они помогают нам лучше понять, как энергия, выделяющаяся вблизи сверхмассивной черной дыры, переносится через ее струю и попадает в окружающую галактику".
|
|
|
|
Источник
|
