Знахідка століття. Чорна діра, захована в пиловій хмарі, підтвердила давню теорію про найзагадковіші об'єкти Всесвіту

Це провокує спалах, який може бути постійним джерелом над’яскравого світла, якщо біля чорної діри достатньо матеріалу, щоб та не припиняла втягувати його всередину себе. Ці об'єкти й отримали назву активні ядра галактик. Часто їхнє світло може затьмарювати решту зірок у галактиці — саме тому астрономи прагнуть вивчити ці загадкові об'єкти.

Вчені розділили активні ядра галактик на чотири типи залежно від випромінювання, що йде від них, будови та від їхньої яскравості: сейфертівські, радіогалактики, лацертиди та квазари.

Проте наприкінці минулого століття вчені запропонували Єдину модель активних галактичних ядер. В її основі лежить припущення, що всі АЯГ, незважаючи на всі відмінності, мають однакову структуру у своїй основі: це надмасивна чорна діра, оточена товстим кільцем пилу. З полюсів чорної діри вириваються джети — струмені речовини, що долають значні відстані на навколосвітній швидкості. Відповідно до теорії, будь-які відмінності, які вчені спостерігають між різними типами АЯГ, насправді можна пояснити різними кутами огляду — пилова хмара може як повністю ховати чорну діру від спостерігача, так і взагалі практично не приховувати її.

Астрономи на чолі з Віолетою Гамез Росас із Лейденського університету в Нідерландах спостерігали за спіральною галактикою М77, розташованою за 47 млн світлових років від Сонця. Результати їхнього дослідження доступні в журналі Nature.

Відео, в якому коротко представлено Єдину модель активних галактичних ядер

Для спостережень вчені використали спектрограф MATISSE (Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment), встановлений на інтерферометр VLTI Європейського космічного агентства. Також дослідники використали дані спостережень радіотелескопа ALMA. Завдяки такому багатству інструментів вони змогли перевірити Єдину модель.

Росас пояснює, що за останні десятиліття центральну роль у дослідженнях АЯГ займали саме пилові хмари, що оточують чорну дірку. Саме від того, скільки світла «ховають» пил і газ, що оточують чорну діру, залежить яскравість галактичного ядра. Наприклад, М77 здається відносно тьмяним об'єктом на тлі інших АЯГ, оскільки щільна пилова хмара повністю приховує від нас чорну діру.

Тим самим шляхом пішла і команда вчених Європейського космічного агентства — вони зуміли в подробицях вибудувати докладну структуру пилової хмари, вивчити її температуру, а також точно визначити місце розташування чорної діри, яку вона приховує.

При цьому, спостерігаючи за галактикою із Землі, помітити чорну діру неможливо через те, що ми фактично дивимося на цей диск збоку, а не «зверху» або «знизу». Усі спостереження повністю узгоджуються з Єдиною моделлю.

Вчені впевнені — результати їхнього дослідження не просто кидають нове світло на вивчення цих загадкових об'єктів. Росас стверджує, що їхня робота допоможе нам краще зрозуміти історію еволюції Чумацького Шляху, в центрі якого також розташована надмасивна чорна діра. Через те, що вона зараз неактивна, наша галактика не є яскравою на тлі інших, проте, можливо, колись Чумацький Шлях виблискував на весь Всесвіт.

Тепер дослідники планують використовувати Надзвичайно великий телескоп, який має розпочати роботу ближче до кінця 2020-х. Вони вважають, що додаткові спостереження за допомогою потужнішої техніки допоможуть їм доповнити свої висновки, знайти нові докази Єдиної моделі, а також краще вивчити взаємодію між АЯГ і галактиками.