Краткий очерк внутренней области NGC 1052. Источник: Astronomy & Astrophysics (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202450898
Получив первые изображения черных дыр, телескоп Event Horizon Telescope (EHT) готов показать, как черные дыры выбрасывают в космос мощные струи.
------------------
Главным исследовательским вопросом для ученых проекта было то, как сверхмассивные черные дыры запускают в космос потоки частиц высокой энергии размером с галактику — известные как джеты — почти со скоростью света? Теперь ученые сделали важный шаг к возможности ответить на этот вопрос, проведя сложные измерения центра галактики NGC 1052, находящегося на расстоянии 60 миллионов световых лет от Земли.
Ученые провели скоординированные измерения с использованием нескольких радиотелескопов, что дало новые сведения о работе галактики и ее сверхмассивной черной дыры. Результаты представлены в статье под названием «Предполагаемый центр в NGC 1052», опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics 17 декабря 2024 года.
Многообещающая, но сложная цель
«Центр этой галактики, NGC 1052, является перспективной целью для съемки с помощью телескопа Event Horizon, но он тусклый, сложный и более сложный, чем все другие источники, которые мы пробовали исследовать до сих пор», — говорит Бачко.
В галактике есть сверхмассивная черная дыра , которая является источником двух мощных струй, простирающихся на тысячи световых лет в космосе.
«Мы хотим исследовать не только саму черную дыру, но и происхождение струй, которые вырываются из восточной и западной сторон черной дыры, если смотреть с Земли», — говорит Эдуардо Рос, член группы и астроном из Института радиоастрономии Общества Макса Планка в Бонне, Германия.
Группа провела измерения, используя всего пять телескопов глобальной сети EHT, включая ALMA (Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка) в Чили, в конфигурации, которая позволила бы наилучшим образом оценить ее потенциал для будущих наблюдений, и дополнила измерениями с других телескопов.
«Для такой слабой и неизвестной цели мы не были уверены, получим ли мы вообще какие-либо данные. Но стратегия сработала, в частности, благодаря чувствительности ALMA и дополнительным данным со многих других телескопов», — говорит Бачко.
Измерения показывают, что успешная визуализация возможна в будущем
Теперь ученые убеждены, что успешная визуализация станет возможной в будущем благодаря двум новым ключевым данным:
Окрестности черной дыры ярко светятся на нужной частоте радиоволн, что позволяет быть уверенным в том, что их можно измерить с помощью EHT.
Размер области, где формируются струи, аналогичен размеру кольца M 87* — достаточно большой, чтобы ее можно было легко сфотографировать с помощью EHT на полной мощности.
Из своих измерений ученые также оценили силу магнитного поля вблизи горизонта событий черной дыры. Сила поля, 2,6 тесла, примерно в 400 раз сильнее магнитного поля Земли. Это согласуется с предыдущими оценками для этой галактики.
«Это настолько мощное магнитное поле, что мы думаем, что оно, вероятно, может остановить падение материала в черную дыру. Это, в свою очередь, может помочь запустить два джета галактики», — говорит Маттиас Кадлер.
Несмотря на то, что этот источник настолько сложен, будущее выглядит светлым, поскольку радиоастрономы готовятся к появлению новых поколений сетей телескопов, таких как ngVLA (следующее поколение Very Large Array) и ngEHT (следующее поколение Event Horizon Telescope) NRAO.
«Наши измерения дают нам более четкое представление о том, как внутренний центр галактики светится на разных длинах волн. Его спектр ярок на длинах волн около одного миллиметра, где мы можем делать самые четкие изображения сегодня. Он еще ярче на немного более длинных волнах, что делает его главной целью для следующего поколения радиотелескопов», — говорит член группы Маттиас Кадлер, астроном из Вюрцбургского университета в Германии.
Измерения проводились пятью телескопами сети EHT: ALMA (Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка) в Чили, 30-метровый телескоп IRAM в Испании; телескоп Джеймса Клерка Максвелла (JCMT) и субмиллиметровая решетка (SMA) на Гавайях; и телескоп Южного полюса (SPT) в Антарктиде.
Они были дополнены измерениями с 14 других радиотелескопов сети GMVA (Global Millimeter VLBI Array) в Испании, Финляндии и Германии, включая 20-метровый телескоп в Онсальской космической обсерватории (Швеция) и телескопы VLBA (Very Long Baseline Array) в США.
В EHT Collaboration участвуют более 400 исследователей из Африки, Азии, Европы, Северной и Южной Америки. Целью международного сотрудничества является получение самых подробных изображений черной дыры, когда-либо полученных путем создания виртуального телескопа размером с Землю.
Нет комментариев