Астрономы, использующие космическую рентгеновскую обсерваторию Chandra, получили самое подробное на сегодняшний день изображение струи, вырывающейся из сверхмассивной черной дыры в центре галактики Мессье 87 (M87).

Если вам кажется, что эта черная дыра вам знакома, то это потому, что в 2019 году она вошла в историю, став первой черной дырой, изображение которой удалось получить человечеству.

Черная дыра M87* расположена на расстоянии около 55 миллионов световых лет от Земли и ненасытно поглощает падающий газ и пыль. При этом материя направляется к полюсам этой черной дыры, масса которой в 6,5 миллиарда раз превышает массу Солнца. Эта материя выбрасывается со скоростью, приближающейся к скорости света , в виде мощных струй, простирающихся на тысячи световых лет.

Джеты галактики M87* ранее уже наблюдались в других диапазонах длин волн света, таких как оптический и инфракрасный, но это наше наиболее детальное исследование этих джетов в рентгеновском диапазоне. Рентгеновское излучение выявило сложный поток вещества через джеты, который оказался более динамичным, чем наблюдалось ранее.

«Мы уже могли наблюдать изменения в струе, но никогда прежде не видели их с такой степенью детализации в рентгеновском диапазоне», — исследователи из Университета Лаваля. «Структуры, которые ранее казались слитыми воедино, теперь можно различить, что позволяет нам лучше отслеживать эволюцию струи на протяжении более чем десяти лет наблюдений».

Некоторые структуры в струях, казалось, двигались со скоростью в пять раз превышающей скорость света. Конечно, это невозможно; согласно специальной теории относительности Альберта Эйнштейна , ничто, обладающее массой, не может двигаться со скоростью света или быстрее. Это так называемое сверхсветовое движение не является открытием, способным разрушить Вселенную, а скорее оптической иллюзией, созданной, когда материя движется со скоростью, близкой к скорости света, прямо к Земле.

Тлескоп Event Horizon Telescope запечатлел это изображение сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики M87 и её тени. Источник изображения: EHT Collaboration.

Наблюдения струи галактики M87* с помощью телескопа Chandra представляют собой важный шаг вперед в понимании физики этих выбросов и того, как частицы, составляющие их, ускоряются до таких высоких скоростей и больших энергий. Кроме того, поскольку именно через эти струи сверхмассивные черные дыры возвращают энергию в окружающую среду, наблюдения также могут помочь лучше понять, как эти космические гиганты влияют на эволюцию своих галактик.

Результаты исследования команды были представлены на 248-м заседании Американского астрономического общества. Исследование доступно в виде препринта на arXiv.