Краткий эскиз внутренней области NGC 1052. Изображение предоставлено: Astronomy & Astrophysicals (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202450898.
После получения первых изображений черных дыр телескоп Event Horizon (EHT) готов показать, как черные дыры выбрасывают мощные струи в космос.
Теперь группа исследователей под руководством Анн-Катрин Бачко из Технологического университета Чалмерса в Швеции показала, что EHT сможет делать захватывающие изображения сверхмассивной черной дыры и ее джетов в галактике NGC 1052. Радиотелескопы также подтверждают сильные магнитные поля. поля вблизи края черной дыры.
Главным исследовательским вопросом для ученых проекта было: как сверхмассивные черные дыры могут выбрасывать в космос потоки частиц высокой энергии размером с галактику — так называемые джеты — со скоростью, близкой к скорости света? Теперь ученые сделали важный шаг к ответу на этот вопрос, проведя комплексные измерения центра галактики NGC 1052 на расстоянии 60 миллионов световых лет от Земли.
Ученые провели скоординированные измерения с помощью нескольких радиотелескопов, предоставив новое представление о работе галактики и ее сверхмассивной черной дыры. Результаты представлены в статье под названием «Предполагаемый центр в NGC 1052», опубликованной 17 декабря 2024 года в журнале Astronomy & Astrophysicals.
Перспективная и в то же время сложная цель
«Центр этой галактики, NGC 1052, является многообещающей целью для получения изображений с помощью телескопа «Горизонт событий», но он слабый, сложный и более сложный, чем любые другие источники, которые мы пытались датировать», — говорит Бачко.
В галактике есть сверхмассивная черная дыра, которая является источником двух мощных джетов, простирающихся в космосе на тысячи световых лет.
«Мы хотим изучить не только саму черную дыру, но и происхождение струй, которые исходят с восточной и западной сторон черной дыры, если смотреть с Земли», — говорит Эдуардо Рос, член команды и астроном Центра Макса Планка. Институт радиоастрономии в Бонне, Германия.
Команда провела измерения, используя всего пять телескопов в глобальной сети EHT, включая ALMA (Большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку Атакамы) в Чили, в конфигурации, которая обеспечила бы наилучшую возможную оценку ее потенциала для будущих наблюдений, и дополненную измерениями. от других телескопов.
«Для такой слабой и неизвестной цели мы не были уверены, что вообще получим какие-либо данные. Но стратегия сработала, особенно благодаря чувствительности ALMA и дополнительным данным многих других телескопов», — говорит Бачко.
Измерения показывают, что успешная визуализация возможна в будущем
Ученые теперь убеждены, что успешная визуализация станет возможной в будущем благодаря двум новым ключевым фрагментам информации:
- Окружение черной дыры ярко светится на той радиоволновой частоте, которая позволяет ее измерить с помощью EHT.
- Размер области, где формируются струи, аналогичен размеру кольца M 87* — достаточно большой, чтобы его можно было отобразить с помощью EHT при полной мощности.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте ежедневные или еженедельные новости о прорывах, инновациях и важных результатах исследований.
На основе своих измерений ученые также оценили силу магнитного поля вблизи горизонта событий черной дыры. Напряженность поля в 2,6 Тесла примерно в 400 раз сильнее магнитного поля Земли. Это согласуется с предыдущими оценками для этой галактики.
«Это настолько сильное магнитное поле, что мы думаем, что оно, вероятно, сможет предотвратить падение материала в черную дыру. Это, в свою очередь, может помочь запустить два реактивных самолета галактики», — говорит Маттиас Кадлер.
Несмотря на то, что источник настолько требователен, будущее выглядит светлым, поскольку радиоастрономы готовятся к новым поколениям сетей телескопов, таким как ngVLA (очень большая решетка нового поколения) NRAO и ngEHT (телескоп горизонта событий следующего поколения).
«Наши измерения дают нам более четкое представление о том, как самый внутренний центр галактики светится на разных длинах волн. Их спектр яркий на длинах волн около миллиметра, где сегодня мы можем делать самые четкие изображения. На немного более длинных волнах он еще ярче, что делает его главной целью для радиотелескопов следующего поколения», — говорит член команды Маттиас Кадлер, астроном из Вюрцбургского университета в Германии.
Измерения проводились пятью телескопами сети EHT: ALMA (Большая миллиметровая/субмиллиметровая решётка Атакамы) в Чили, 30-метровым телескопом 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 14 других радиотелескопов сети GMVA (Global Millimeter VLBI Array) в Испании, Финляндии и Германии, включая 20-метровый телескоп в космической обсерватории Онсала, Швеция, и телескопы VLBA (Very Long). Baseline Array) в США.
В сотрудничестве EHT участвуют более 400 исследователей из Африки, Азии, Европы, Северной и Южной Америки. Цель международного сотрудничества — получить самые подробные изображения черных дыр, когда-либо полученные с помощью создания виртуального телескопа размером с Землю.
Информация от: Технологическим университетом Чалмерса.
