Радиоизображение галактики 3C 84, показывающее струю черной дыры в центре в разных пространственных масштабах (обозначено горизонтальной полосой под каждым изображением), причем изображение EHT справа демонстрирует наибольшую детализацию. Фото: Георгиос Филиппос Парашос (MPIfR)
Коллаборация Event Horizon Telescope, в которую входят ученые из Института радиоастрономии Макса Планка в Бонне, Германия, недавно исследовала основание развивающейся струи плазмы со сверхвысоким угловым разрешением.
Международная группа ученых использовала телескоп размером с Землю для исследования магнитной структуры ядра радиогалактики 3C 84 (Персей А), одной из ближайших активных сверхмассивных черных дыр в нашем космическом окружении.
Эти новые результаты дают новое представление о том, как запускаются реактивные самолеты, показывая, что в этом космическом перетягивании каната магнитные поля превосходят гравитацию. Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysicals.
Сильный радиоисточник 3C 84 или Персей А соответствует NGC 1275, центральной галактике в скоплении Персея на расстоянии 230 миллионов световых лет. Здесь находится относительно близкое активное галактическое ядро, что позволяет детально исследовать центральный источник с высоким разрешением с помощью телескопа горизонта событий (EHT).
«Помимо получения первых изображений черных дыр, EHT отлично подходит для наблюдения астрофизических струй плазмы и их взаимодействия с сильными магнитными полями», — говорит Георгиос Филиппос Парашос, исследователь из Института радиоастрономии Макса Планка (MPIfR), возглавлявший исследование. проект. «Наши новые результаты предоставляют новые доказательства того, что упорядоченное магнитное поле распространяется по всему нагретому газу, окутывающему черную дыру».
Инновационные наблюдения, сделанные EHT, позволяют ученым ответить на непреходящие вопросы, касающиеся процесса, посредством которого черные дыры аккумулируют материю и выбрасывают мощные струи, достигая расстояний за пределами своих родительских галактик.
В последние годы телескоп «Горизонт событий» представил изображения, показывающие направление колебаний света вокруг черной дыры М 87*. Это свойство излучаемого света, называемое линейной поляризацией, дает представление о лежащем в его основе магнитном поле. В частности, сильная линейная поляризация, обнаруженная в настоящем исследовании, намекает на сильное, хорошо упорядоченное магнитное поле в окрестностях черной дыры 3C 84.
Примечательно, что такие мощные магнитные поля считаются движущей силой запуска таких плазменных струй, состоящих из материи, которая не была поглощена черной дырой.
«Радиогалактика 3C 84 особенно интересна из-за проблем, которые она представляет при обнаружении и точном измерении поляризации света вблизи своей черной дыры», — отмечает Джэ-Ёнг Ким, доцент кафедры астрофизики Национального университета Кёнпук (Тэгу, Южная Корея). также связан с MPIfR. «Исключительная способность телескопа Event Horizon проникать сквозь плотный межзвездный газ знаменует собой революционный прогресс в точном наблюдении окрестностей черных дыр».
Такие высокоточные наблюдения открывают путь к обнаружению и изучению других сверхмассивных черных дыр, которые оставались скрытыми и неуловимыми для предыдущих наблюдательных технологий.
Их результаты также проливают свет на то, как масса аккрецируется на сверхмассивную черную дыру посредством адвекции. Считается, что падающее вещество образует сильно намагниченный, так называемый магнитно-задержанный диск.
В этом сценарии силовые линии магнитного поля внутри аккреционного диска становятся туго накрученными и скручивающимися, что препятствует эффективному высвобождению магнитной энергии. Кроме того, исследование предполагает, что черная дыра 3C 84 быстро вращается, что подтверждает связь между запуском джета и вращением большой черной дыры.
«Почему черные дыры так хорошо производят мощные струи? Это один из самых интересных вопросов астрофизики», — говорит Мацек Вельгус, исследователь MPIfR. «Мы ожидаем, что общие релятивистские эффекты, происходящие чуть выше горизонта событий черной дыры, могут стать ключом к ответу на этот вопрос. Наблюдения такого высокого разрешения, наконец, прокладывают путь к наблюдательной проверке».
Эти захватывающие новые результаты стали возможными благодаря использованию метода интерферометрии со сверхдлинной базой или РСДБ, при котором несколько телескопов наблюдают один и тот же объект в небе, а затем объединяют собранные сигналы для создания изображения. Таким образом, они действуют как виртуальный телескоп размером с диаметр Земли.
«Мы очень воодушевлены, потому что эти результаты являются значительным шагом на пути к пониманию таких галактик, как 3C 84. Вместе с нашими международными партнерами мы стремимся улучшить возможности телескопа Event Horizon, чтобы обеспечить еще более детальное понимание формирования джетов вокруг черной галактики. дыры», — заключает Антон Зенсус, директор MPIfR и руководитель исследовательского отдела радиоастрономии и РСДБ.
Информация от: Обществом Макса Планка
