Изображение спиральной галактики NGC 1086, полученное с помощью Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории. Галактика находится на расстоянии 47 миллионов световых лет от нас и является одной из ближайших галактик с активным галактическим ядром. Фото предоставлено: Европейская южная обсерватория.
Активные ядра галактик — это сверхмассивные черные дыры в центрах некоторых галактик. Когда материя падает в эти черные дыры, высвобождается огромное количество энергии, что делает активные ядра галактик (АЯГ) одним из самых энергичных явлений, наблюдаемых в космосе.
Астрономы из Университета Аризоны теперь использовали интерферометр Большого бинокулярного телескопа для создания прямых изображений АЯГ с самым высоким разрешением, когда-либо полученных в инфракрасном диапазоне.
В исследовании также приняли участие исследователи из Института астрономии Макса Планка в Германии. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
«Большой бинокулярный телескоп-интерферометр можно считать первым чрезвычайно большим телескопом, поэтому очень интересно доказать, что это возможно», — сказал Джейкоб Исбелл, постдокторант обсерватории Стюарда Университета А и ведущий автор статьи.
В центре каждой галактики есть сверхмассивная черная дыра. Некоторые из них считаются активными, а другие – неактивными, в зависимости от того, как быстро на них попадает материал, сказал Исбелл. Вокруг черной дыры есть диск, который сияет тем ярче, чем больше в ней материала. Если этот аккреционный диск светится достаточно ярко, его называют активной сверхмассивной черной дырой. АЯГ в соседней с Млечным Путем галактике NGC 1068 — одно из ближайших, считающихся активными.
Большой бинокулярный телескоп расположен на горе Грэм, к северо-востоку от Тусона. Два 8,4-метровых зеркала работают независимо друг от друга и по сути функционируют как два отдельных телескопа, установленных рядом.
Интерферометр Большого бинокулярного телескопа объединяет свет от обоих зеркал, позволяя проводить наблюдения с гораздо более высоким разрешением, чем было бы возможно при использовании любого зеркала по отдельности. Этот метод визуализации успешно использовался в прошлом для изучения вулканов на поверхности спутника Юпитера Ио. Результаты Юпитера побудили исследователей использовать интерферометр для изучения АЯГ.
«АЯГ в галактике NGC 1068 особенно яркая, поэтому это была прекрасная возможность проверить этот метод», — сказал Исбелл. «На сегодняшний день это прямые изображения АЯГ с самым высоким разрешением».
Группу Большого бинокулярного интерферометра возглавляет помощник астронома обсерватории Стюарда Стив Эртель. Используя интерферометр, команде удалось одновременно наблюдать несколько космических явлений в АЯГ.
Яркий диск вокруг сверхмассивной черной дыры излучает много света, который отбрасывает пыль, как множество крошечных парусов. Это явление известно как радиационное давление.
На изображениях виден пыльный выходящий ветер, вызванный радиационным давлением. В то же время дальше было много материала, который был намного ярче, чем должен был быть, учитывая, что он был освещен только ярким аккреционным диском.
Сравнивая новые изображения с предыдущими наблюдениями, исследователи смогли связать это открытие с радиоструей, мчащейся по галактике, сталкиваясь и нагревая облака молекулярного газа и пыли. Радиоструйная обратная связь — это взаимодействие между мощными струями излучения и частицами, испускаемыми сверхмассивными черными дырами и их окружением.
Прямые изображения с помощью чрезвычайно больших телескопов, таких как Большой бинокулярный телескоп-интерферометр и предстоящий 83,5-футовый Гигантский Магелланов телескоп в Чили, позволяют одновременно различать обратную связь от радиоструи и пыльного ветра. Раньше разные процессы смешивались из-за низкого разрешения, но теперь можно посмотреть на их индивидуальные эффекты, сказал Исбелл.
Исследование показывает, что среда АЯГ может быть сложной, а новые результаты помогают лучше понять, как АЯГ взаимодействует с родительскими галактиками.
«Этот тип изображения можно использовать для любого астрономического объекта», — сказал Исбелл. «Мы уже начали изучать диски вокруг звезд или очень большие развитые звезды, окруженные пылевой оболочкой».
Информация от: Университетом Аризоны
