«Джеймс Уэбб» получил самое четкое изображение струи черной дыры в галактике M87
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» получил самое четкое на сегодняшний день изображение в инфракрасном диапазоне релятивистской струи, выброшенной сверхмассивной черной дырой в центре галактики M87. Эта струя, которая изучается астрономами на протяжении более ста лет, на новом снимке предстала в виде светящейся розовой ленты, протянувшейся на несколько тысяч световых лет от черной дыры на фоне туманного фиолетового свечения. Уникальность полученных данных заключается в том, что впервые в инфракрасном свете удалось зафиксировать слабую контрструю, удаляющуюся от черной дыры в противоположном направлении на расстоянии около 6000 световых лет.
Галактика M87, расположенная в 55 миллионах световых лет от Земли, содержит в своем центре сверхмассивную черную дыру M87*, знаменитую благодаря первому в истории прямому изображению черной дыры, полученному в 2019 году. Именно эта черная дыра является двигателем колоссального выброса, который служит естественной лабораторией для изучения экстремальных физических процессов. Используя инструмент NIRCam на телескопе «Джеймс Уэбб», международная команда астрономов под руководством Яна Рёдера из Института астрофизики Андалусии в Испании провела съемку струи в четырех инфракрасных диапазонах. Для выделения самого выброса исследователи тщательно вычли свет звезд, пыли и фоновых галактик, получив в результате наиболее детальный инфракрасный портрет струи M87 из когда-либо созданных.
На изображении видны яркие узлы вдоль струи, которые отмечают области, где частицы разгоняются до скоростей, близких к скорости света. Ближе к ядру галактики струя приобретает спиральную форму, а также видна медленно движущаяся структура, известная как «узел L», и более яркая область HST-1, знаменитая своим кажущимся сверхсветовым движением. Четкое изображение с «Уэбба» показало, что HST-1 разделяется на две отдельные субструктуры с различными свойствами излучения, что свидетельствует о наличии ударных волн и сложной динамике частиц вблизи черной дыры. Что касается контрструи, то она, согласно исследованию, проявляется в виде двух нитей, соединенных горячей точкой, формируя слабую С-образную форму, что согласуется с более ранними радио наблюдениями.
Новые данные подтверждают, что свечение струи обусловлено синхротронным излучением — светом, который испускают заряженные частицы, движущиеся по спирали в магнитных полях. Измеряя тонкие различия в цвете между инфракрасными диапазонами, команда смогла проследить, как частицы ускоряются, охлаждаются и закручиваются вдоль струи. Подобные струи, питаемые сверхмассивными черными дырами, являются природными ускорителями частиц, разгоняя их до энергий, недостижимых в земных условиях. Их изучение помогает астрономам понять, как черные дыры влияют на свои галактики, регулируя звездообразование и распространяя вещество и энергию далеко в межгалактическое пространство.
Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/dzhejms-uebb-poluchil-samoe-chetkoe-izobrazhenie-strui-chernoj-dyry-v-galaktike-m87/