Астрофизики впервые увидели тор сверхмассивной черной дыры

С помощью супер супер телескопа VLA (Very Large Array, Сверхбольшая Антенная Решетка), расположенного в американском штате Нью-Мексико, радиоастрономы из Гос радиоастрономической обсерватории смогли в 1-ый раз узреть и получить четкие изображения тора одной из 2-ух сверхмассивных черных дыр в центре радиогалактики Лебедь А. Как указывается в статье, размещенной в журнале Astrophysical Journal Letters, данное наблюдение подтверждает теорию о «едином» происхождении всех типов квазаров.

Согласно современным представлениям, в центре каждой галактики во Вселенной находится сверхмассивная черная дыра, поглощаются материю (газ и пыль) из аккреционного диска вокруг нее. Часть данной материи время от времени выбрасывается черной дырой в виде джета – тоненького пучка газа, разогнанного фактически до световой скорости, и обладающего колоссальным объемом энергии в виде оптического и рентгеновского излучения.

Теории и компьютерное моделирование молвят о том, что сама черная дыра и ее аккреционный компакт-диск заключены в еще один очень плотный «слой» материи в виде «бублика» или тороида также из газа и пыли (мелкие твёрдые частицы органического или минерального происхождения), который мешает распространению излучению джетов, а также держит газ и пыль, находящиеся внутри аккреционного диска. Благодаря его наличию, даже похожие меж собою галактики будут смотреться для нас совершенно по-разному, если глядеть на них «с боковой стороны» или «сверху». Таким образом появилось предположение, что все насыщенные галактики, в чьих центрах находятся квазары или блазары, мы видим со стороны отверстия в этом «бублике», а выбросы черных дыр в более стабильных скоплениях звезд укрыты от нашего взора коконом из пыли (маленькие твёрдые частички органического или минерального происхождения) и газа (или газообразное состояние (от нидерл. gas, восходит к др.-греч) (или газообразное состояние (от нидерл. gas, всходит к др.-греч).

Некоторые радиоастрономы с таким объяснением не согласны, считая, что различие в виде галактик связаны с пока неизвестными науке особенностями устройства их ядер. Крис Карилли и его команда астрофизиков из Гос радиоастрономической обсерватории в личную очередь смогли доказать, что скептики ошибаются в этом вопросе. К такому выводу ученых подвело наблюдение за центральной частью галактики Лебедь А, исследование которой проходило с помощью радиотелескопа VLA.

Пару лет назад та же группа ученых в буквальном смысле случаем отыскала в данной галактике наличие еще одной сверхмассивной черной дыры. Открытие было сделано в ходе калибровки оборудования супер супер телескопа, которое к тому моменту прошло еще одну модернизацию. Исследователи решили детально изучить оба объекта в центре Лебедя А и испытать поискать следы их возможного взаимодействия.

Благодаря завышенной чувствительности и разрешающей способности нового оборудования VLT, радиоастрономы смогли получить 1-ые четкие изображения скопления газа и пыли в форме тороида вокруг одной из черных дыр и ее аккреционного диска. Наблюдение за этими объектами проходило на разных частотах. Позже обретенные изображения соединили, отфильтровав информацию, связанную с излучением самой черной дыры и ее диска аккреции. Благодаря таким манипуляциям ученые смогли узреть дискообразную структуру, расположенную в удалении от предполагаемого центра черной дыры (Дыра — возникший в результате воздействия чего-либо, спорадически или специально сделанный проём (отверстие, щель, углубление, пролом, проход и т. п.) В компьютерном сленге дыра — синоним уязвимости) (Дыра — появившийся в итоге воздействия чего-либо, спорадически или специально изготовленный просвет (отверстие, щель, углубление, пролом, проход и т. п.) В компьютерном сленге дыра — синоним уязвимости). Исследователи разъясняют, что радиус данной структуры составляет около 860 световых лет, а толщина – около 900 световых лет.

Ученые не уверенны, какую непосредственно структуру имеет данный тор, но расчет соотношения его яркости и предположительной плотности указывают на то, что она может быть неоднородной. По мнению исследователей, «бублик» состоит из малеханьких скоплений туч газа и пыли, обладающих разными степенями ионизации и плотности.

Предполагаемая схема строения «бублика» черных дыр

Карилли и его команда считают, что их исследование полностью подтверждает теорию об общем происхождении всех типов квазаров. В дальнейшем, с помощью других телескопов, ученые планируют просто узнать хим состав и структуру тора данной черной дыры.

«Мы рады, что в конце концов смогли узреть своими глазами объект, в чьем существовании мы были весьма очень давно убеждены. Для того, чтобы понять его точный состав и форму, нам пригодится провести свежайшие наблюдения. К примеру, с помощью супер супер телескопа ALMA мы сможем составить карту распределения пыли и газа внутри него», — добавляет Карилли.