Как Джеймс Уэбб заглянул в «сердце» черной дыры

В этот раз с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб астрономы смогли разгадать многолетнюю тайну, связанную с черными дырами. Теперь источник чрезмерного инфракрасного излучения в центре галактики Циркуль получил свое логическое обоснование спустя десятилетия исследований. Снятые в результате наблюдений кадры публикует Photar.ru.

Уникальный режим позволил увидеть новый результат

Ученые использовали интерферометр с апертурной маской на приборе NIRISS (спектрографе телескопа Джеймс Уэбб). Эта маска с семью отверстиями работает как несколько маленьких телескопов внутри одного большого, позволяя удвоить детализацию изображения на небольшом участке неба.

Прототип NIRISS | Автор фото: Ананд Сиварамакришнан (STScI)

Хоэль Санчес-Бермудес, один из авторов исследования из Национального университета Мексики, пояснил, что такой подход равносилен наблюдениям с 13-метрового телескопа вместо 6.5-метрового.

«Эти отверстия в маске превращаются в небольшие коллекторы света, которые направляют свет к детектору камеры и создают интерференционную картину», — добавил он.

Что обнаружили в центре галактики?

Если ранее ученые-астрономы не могли точно сказать, чем именно вызвано мощное инфракрасное свечение в центрах активных галактиках, подобных галактики Циркуль (видимые модели описывали либо тор — пыль вокруг черных дыр, либо выбросы вещества — джеты, на остальное не хватало разрешения), то сейчас новые данные Джеймса Уэбба позволили получить четкий ответ. 

Излучение пыли центральной области галактики Циркуль | Источник: nature.com

Оказалось, что главный источник этого излучения — не джеты, а само вещество, падающее на черную дыру. По мере накопления материи сверхмассивными черными дырами образуется аккреционный диск.

Художественная концепция аккреционного диска

Газ и пыль, закручиваясь в аккреционном диске, разгоняются до огромных скоростей, раскаляются от трения и ярко светятся. Именно этот процесс и создавал неуловимый «избыток» инфракрасного излучения.

Вот такой снимок сделали космологи с помощью телескопа Джеймс Уэбб:

Главный вывод — новые наблюдения, посредством информации полученной телескопом «Джеймс Уэбб», опровергли распространенное ошибочное мнение: крупнейший источник инфракрасного света вблизи сверхмассивных черных дыр в центре большинства крупных галактик во Вселенной является результатом притока (аккреции) вещества к сверхмассивной черной дыре, а не его оттока (в виде джетов или пылевых ветров), как считалось ранее.

Художественная концепция центра галактики Циркуль

Однако чтобы понять, характерны ли такие же процессы для всех черных дыр, требуются дальнейшие исследования. Ученым нужно получить статистическую выборку из десятков черных дыр, используя новую установку.

Как отметил ведущий автор исследования Энрике Лопес-Родригес из Университета Южной Каролины, теперь благодаря телескопу «Джеймс Уэбб» астрономам предоставлены именно те инструменты, которые требовались для решения этой задачи.

Из недавних космических новостей имеется еще одна, но в пределах нашей орбиты — астронавт NASA Дон Петтит, благополучно вернулся на Землю еще в апреле прошлого года и теперь, разбирая множество кадров со своей последней миссии на МКС, поделился забавным видео, где демонстрируется замена аккумулятора на фотоаппарате Nikon в невесомости. В этом материале также покажем восхитительные снимки из космоса, которые сделал Петтит.