Kids

eso1332ru — Научный релиз

Растерзанные черной дырой

Телескоп VLT в реальном времени видит, как газовое облако подходит вплотную к монстру в центре Млечного Пути

17 июля 2013 г.

С Очень Большим Телескопом ESO (VLT) впервые наблюдалась деформация газового облака сверхмассивной черной дырой в центре нашей Галактики. В результате облако сейчас так растянуто, что его передняя часть уже миновала ближайшую к черной дыре точку и отдаляется от нее со скоростью более 10 миллионов километров в час, в то время, как хвост облака все еще находится в процессе падения на черную дыру.

В 2011 году при помощи Очень Большого Телескопа ESO (VLT) было открыто газовое облако с массой в несколько земных масс, с большим ускорением движущееся в направлении черной дыры, расположенной в центре нашей Галактики Млечного Пути (eso1151[1]. Сейчас это облако находится в точке наибольшего сближения с черной дырой. Новые наблюдения с VLT показывают, что под влиянием мощного гравитационного притяжения черной дыры облако сильнейшим образом растягивается.

"Сейчас «голова» газового облака растянулась более чем на 160 миллиардов километров по обе стороны от точки наибольшего сближения облака с черной дырой. А сама эта точка находится на расстоянии лишь немногим более 25 миллиардов километров от черной дыры — то есть, облако чудом избежало прямого падения в черную дыру", -- объясняет руководитель группы наблюдателей [2] Стефан Гиллессен (Stefan Gillessen) из Института внеземной физики им.Макса Планка (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics), в Гархинге (Германия). "Облако растянуто настолько, что его ближайший контакт с черной дырой уже нельзя назвать единовременным событием – это, скорее, процесс, который растянется самое меньшее на год".

Так как газовое облако растянулось и стало более разреженным, свет от него стало труднее зарегистрировать. Поэтому исследователям, наблюдавшим окрестности черной дыры в центре Галактики с установленным на телескопе VLT приемником SINFONI, пришлось довести общую экспозицию до 20 с лишним часов. Это была самая глубокая экспозиция, с которой эта область когда-либо еще наблюдалась с интегральным полевым спектрометром [3]. В результате ученым удалось определить, с какими скоростями движутся различные части облака [4].

"Самое удивительное, что удалось увидеть, это что голова облака теперь снова движется к нам со скоростью более 10 миллионов километров в час -- а это 1% скорости света",-- добавляет Райнхард Генцель (Reinhard Genzel), руководитель группы ученых, которая исследует эту область уже почти двадцать лет. "Это означает, что передняя часть облака уже миновала точку наибольшего сближения с черной дырой".

Происхождение исследуемого облака остается загадкой, хотя недостатка в идеях нет [5]. Новые наблюдения сужают диапазон возможных решений этого вопроса.

"Как какой-нибудь неудачливый астронавт в научно-фантастическом фильме, мы сейчас видим, как облако растягивается наподобие спагетти. А это значит, что внутри него, скорее всего, нет звезды",--заключает Гиллессен"На данный момент мы склонны думать, что происхождение этого газа каким-то образом связано со звездами, наблюдаемыми на орбитах вокруг черной дыры".

Развязка уникального события в центре Галактики сейчас разворачивается под внимательным наблюдением астрономов всего мира. Эта интенсивная наблюдательная кампания принесет огромное количество данных не только о самом газовом облаке [6], но и о тех областях вблизи черной дыры, которые ранее не изучались, и об экстремальных эффектах сверхсильного гравитационного поля.

Примечания

[1] Черная дыра с центре Млечного Пути имеет массу в четыре миллиона Солнц и формально обозначается как Sgr A* (произносится «Стрелец A со звездочкой»). На сегодняшний день это ближайшая к нам из известных сверхмассивных черных дыр, и поэтому именно на ее примере удобнее всего детально исследовать черные дыры. В перечне десяти важнейших астрономических открытий ESO исследование сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики и ее окрестностей идет под первым номером.

[2] В точке наибольшего сближения расстояние от облака до черной дыры равно примерно пятикратному расстоянию от Нептуна до Солнца. Для черной дыры с массой в четыре миллиона солнечных масс такое сближение надо признать очень тесным!

[3] В интегральном полевом спектрометре свет разлагается на составляющие его цвета в каждом пикселе приемной матрицы, то есть спектр излучения определяется независимо для каждого пикселя изображения. Эти спектры затем могут независимо анализироваться и использоваться для составления карт лучевых скоростей и для определения химических свойств каждой части объекта.

[4] Ученые также надеются получить представление о том, как быстродвижущееся облако взаимодействует с газом в пространстве вокруг черной дыры. Пока такие данные не получены, но для выявления этих процессов запланированы дальнейшие наблюдения.

[5] Астрономы считают, что облако могло быть порождено звездным ветром от звезд, вращающихся вокруг черной дыры. Или, возможно, оно образовалось вследствие выброса (джета) из центра Галактики. Еще одна гипотеза: в центре облака находится (или находилась) звезда и облако происходит либо от звездного ветра от этой звезды, либо из протопланетного газо-пылевого диска вокруг нее.

[6] По мере развития этого события в центре Галактики астрономы рассчитывают увидеть, как эволюция облака из чисто гравитационной и приливной перейдет в более сложную турбулентно-гидродинамическую фазу.

Узнать больше

Результаты исследование представлены в статье S. Gillessen и др. "Pericenter passage of the gas cloud G2 in the Galactic Center", которая появится в Astrophysical Journal.

Состав исследовательской группы: S. Gillessen (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Germany [MPE]), R. Genzel (MPE; Departments of Physics and Astronomy, University of California, Berkeley, USA), T. K. Fritz (MPE), F. Eisenhauer (MPE), O. Pfuhl (MPE), T. Ott (MPE), M. Schartmann (Universitätssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universität, Munich, Germany [USM]; MPE), A. Ballone (USM; MPE) и A. Burkert (USM; MPE).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе принимают участие 15 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Объединенное Королевство, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два обзорных телескопа: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT, (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный исключительно для обзора неба в видимом свете. ESO является европейским партнером в революционном проекте астрономического телескопа ALMA – крупнейшем из существующих астрономических проектов. В настоящее время ESO планирует строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Сверхкрупного Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет “величайшим в мире оком, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +78123637786
Сотовый: +79112122130
Email: km@gao.spb.ru

Stefan Gillessen
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 30000 3839
Email: ste@mpe.mpg.de

Reinhard Genzel
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 30000 3281
Email: genzel@mpe.mpg.de

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT & Survey Telescopes Press Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Email: rhook@eso.org

Перевод пресс-релиза ESO eso1332.

О релизе

Релиз №:eso1332ru
Название:Milky Way, Milky Way Galactic Centre, Sgr A*
Тип:• Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
• X - Quasars & Black Holes
Facility:Very Large Telescope
Science data:2013ApJ...774...44G

Изображения

Images of gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way
Images of gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way
только на английском
Simulation of gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way
Simulation of gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way
только на английском
Gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way
Gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way
только на английском
Gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way (annotated)
Gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way (annotated)
только на английском
Images of gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the galaxy
Images of gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the galaxy
только на английском

Видео

Simulation of gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way
Simulation of gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way
только на английском
Gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way
Gas cloud being ripped apart by the black hole at the centre of the Milky Way
только на английском
Gas cloud falling in towards the black hole at the centre of the Milky Way
Gas cloud falling in towards the black hole at the centre of the Milky Way
только на английском

Также смотрите наши