19 ведущих обсерваторий мира объединили все свои возможности, чтобы получить точное изображение уникальной сверхмассивной черной дыры в галактике M87, которая весит 6,5 миллиарда масс Солнца и находится примерно в 55 миллионах световых лет от Земли. Благодаря полученным данным ученые смогут, в том числе, понять, какая сила разгоняет ее "космические лучи" практически до скорости света.
На видео можно наблюдать, как огромное гравитационное притяжение сверхмассивной черной дыры приводит в действие материю - струи частиц вокруг, которые вылетают на огромные расстояния со скоростью, близкой к максимально возможной. Телескопы, задействованные в этой кампании (включая космическую рентгеновскую обсерваторию "Чандра", Космический телескоп "Хаббл", обсерватории Нила Герелса Свифта и NuSTAR, а также космический гамма-телескоп Ферми), смогли охватить весь электромагнитный спектр, от радиоволн до видимого света и гамма-лучей.
- Эти невероятные наблюдения получились благодаря лучшим телескопам в мире, - сказал соавтор Хуан Карлос Алгаба из Малайского университета в Куала-Лумпуре. - Это прекрасный пример совместной работы астрономов всего мира в поисках науки.
Данные собраны группой из 760 специалистов из почти 200 учреждений по всему миру, сообщает NASA. Наблюдения проводились с конца марта до середины апреля 2017 года. Тогда интенсивность электромагнитного излучения, создаваемого материей вокруг черной дыры, была самой низкой за всю историю наблюдений. Это создало идеальные условия для изучения.
Комбинация этих данных и будущих наблюдений позволит ученым провести исследования в некоторых наиболее важных и сложных областях астрофизики. Например, ученые планируют использовать информацию для улучшения тестов общей теории относительности Эйнштейна. В настоящее время основными препятствиями для этих испытаний является слабая изученность материи, вылетающей струями. Еще важнее понять, как зарождаются энергетические частицы, которые постоянно бомбардируют Землю из космоса. По расчетах исследователей, их энергия в миллион раз выше, чем та, которую только можно воспроизвести Большом адронном коллайдере - самом мощном ускорителе частиц на Земле. Вероятно, огромные струи, показанные на видео, и являются источником "космических лучей". Но детального понимания этих процессов у человечества пока нет. Например, в каком именно месте системы эти частицы так сильно ускоряются.
- Энергетические струи способны переносить энергию, которую выплевывает черная дыра, далеко за пределы родительской галактики. Они в этом смысле похожи на огромные шнуры питания, - говорит Сера Маркофф из Амстердамского университета. - И поэтому понимание природы ускорения частиц является нашей главной задачей.
Стоит отметить, что публикация этих уникальных данных совпадает с запуском новой серии наблюдений, в которой впервые за четыре года также задействовано множество обсерваторий по всему миру. Прошлогодняя кампания была отменена из-за пандемии COVID-19 и непредвиденных технических проблем. На этой же неделе астрономы снова будут снимать сверхмассивную черную дыру в M87, а также еще несколько далеких черных дыр. По сравнению прошлым исследованием изучение будет усилено за счет добавления еще трех радиотелескопов: Гренландского телескопа, 12-метрового телескопа Китт-Пик в Аризоне и Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) во Франции.