Астрономы впервые точно измерили размеры черной дыры в центре Галактики

Объединение мощностей самых крупных радиообсерваторий мира помогло ученым впервые получить конкретные данные о размерах "видимой части" гигантской черной дыры в центре Млечного Пути, говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal.

Большинство астрономов считает, что в центре всех галактик находятся сверхмассивные черные дыры — объекты массой в миллионы и миллиарды Солнц, непрерывно поглощающие материю. Частично черная дыра выбрасывает ее обратно в виде джетов — тонких пучков плазмы, разогнанной до околосветовых скоростей.

Российская наземно-космическая обсерватория "Радиоастрон" смогла заглянуть внутрь ядра галактики BL в созвездии Ящерицы и получить рекордно детальные снимки "ножки" джета – узкого пучка материи, выплевываемого сверхмассивной черной дырой в ее центре.

В Млечном Пути (и некоторых других галактиках) черная дыра находится в спячке, поэтому больших и видимых джетов у нее нет. Ученые давно пытаются понять, когда она заснула, насколько активной была и как эта активность влияла на звезды в центре и на окраинах Галактики.

Сара Иссаун из Университета Неймегена (Нидерланды) и ее коллеги уже много лет наблюдают за Sgr A*, черной дырой в центре Млечного Пути, при помощи микроволнового интерферометра GMVA — виртуального радиотелескопа. В его рамках объединили мощности самых чувствительных наземных миллиметровых радиотелескопов в Чили, США, Испании, Германии и ряде других стран.

GMVA выступает аналогом другого известного проекта — Event Horizon Telescope, однако в данном случае ученые наблюдают за Sgr A* на другом наборе частот. Это позволит детальнее изучить ее и понять, как рождается излучение в окрестностях, невидимых для EHT.

Объединение нескольких крупнейших радиотелескопов мира в гигантскую виртуальную "тарелку" позволило астрофизикам заглянуть в самый центр Млечного Пути и детально изучить структуру окружения обитающей там сверхмассивной черной дыры, вплотную подобравшись к ее горизонту событий.

Год назад участники проекта EHT получили первые снимки той зоны, где рождается излучение черной дыры, и раскрыли несколько ее неожиданных особенностей, в том числе предполагаемую асимметричность. Это подстегнуло интерес астрофизиков к Sgr A* и сподвигло получить еще более детальные снимки "глаза" черной дыры при помощи GMVA.

Ученым удалось удвоить разрешение и очистить данные от помех, возникающих из-за рассеивания радиоволн внутри плотных облаков из межзвездного газа и пыли, закрывающих центр Галактики от взора наблюдателей на Земле.

Эти данные неожиданно показали, что видимая часть Sgr A* была не только асимметричной, но и очень небольшой по размерам. Подобное открытие противоречит популярной сегодня теории о том, что почти все видимое излучение, вырабатываемое сверхмассивными черными дырами, рождается внутри джетов.

Как это возможно, астрофизики пока не могут сказать, но склоняются в пользу того, что выбросы черной дыры действительно могут быть направлены в сторону Земли. В прошлом, как отмечает Иссаун, подобное совпадение казалось неправдоподобным, однако наблюдения и EHT, и GMVA вполне однозначно говорят в пользу этого сценария.

Ученые надеются, что окончательный ответ на эту загадку будет найден в ближайшее время, когда астрономы завершат обработку последней порции данных с EHT. Новые, более детальные снимки, очищенные от помех схожим образом, точно укажут на то, куда смотрит джет черной дыры и есть ли он у нее вообще, заключает астроном.