eso1512ru — Научный релиз

В центре Галактики все спокойно…

Наблюдения на VLT подтверждают, что пылевое облако G2 пережило сближение с черной дырой и является компактным объектом

26 марта 2015 г.

Лучшие на сегодняшний день наблюдения газо-пылевого облака G2 подтверждают, что его максимальное сближение со сверхмассивной черной дырой в центре Млечного Пути произошло в мае 2014 года. Таким образом, облако благополучно пережило это приключение. Новые наблюдения на Очень Большом Телескопе ESO свидетельствуют, что объект не испытал значительной деформации и является очень компактным. Скорее всего, это молодая звезда с массивным ядром, все еще находящаяся в стадии аккреции окружающего вещества. Сама черная дыра не проявляет признаков повышения активности.

В сердце Галактики Млечного Пути находится сверхмассивная черная дыра массой в четыре миллиона солнечных массlies. Вокруг нее обращается небольшая группа ярких звезд и вдобавок загадочное пылевое облако, известное под обозначением G2. Траектория его движения, прослеженная за последние несколько лет, свидетельствовала о том, что облако с ускорением движется в направлении черной дыры – падает на нее. Было предсказано, что точка наибольшего сближения с черной дырой – «периботрон» -- должна быть пройдена облаком в мае 2014 г.

Ожидалось, что огромные приливные силы, вызванные колоссальным притяжением черной дыры, разорвут облако на части и размажут его вещество вдоль его орбиты. Часть этого вещества в этом случае была бы поглощена черной дырой, что привело бы к вспышкам и другим высокоэнергетическим явлениям, сопутствующим чудовищной «трапезе». Чтобы не пропустить возможности исследовать уникальное событие, область галактического центра в течение последних лет очень тщательно наблюдается многочисленными группами астрономов, вооруженных всеми крупными телескопами мира.

Группа Андреаса Эккарта (Andreas Eckart) из Кёльнского университета в Германии уже много лет наблюдает эту область на Очень Большом Телескопе (VLT) ESO [1]. Эти наблюдения велись и в критический период с февраля по сентябрь 2014 г., непосредственно перед прохождением точки периботрона в мае 2014 г., и после него.  Полученные результаты хорошо согласуются с более ранними наблюдениями, выполненными на телескопе Кека на Гавайях [2].

Изображения, полученные на длинах волн инфракрасного излучения водорода, показывают, что как до, так и после сближения с черной дырой облако оставалось компактным.

SINFONI, приемник телескопа VLT, не только обеспечивает получение изображений с высоким разрешением, но и расщепляет инфракрасный свет на более узкие цветовые полосы. А это позволяет оценить скорость движения облака [3]. Оказалось, что непосредственно перед сближением облако удалялось от Земли со скоростью около десяти миллионов километров в час, а после разворота вокруг черной дыры оно стало двигаться в сторону Земли со скоростью двенадцать миллионов километров в час.

Флориан Пайсскер, аспирант Кёльнского университета в Германии, который выполнил большую часть наблюдений, говорит: “Это было очень увлекательно: находиться у телескопа и видеть, как в реальном времени поступают удивительные данные”. Моника Валенсия (Monica Valencia-S.), постдок Кёльнского университета, которая занималась трудоемкой обработкой полученных данных, добавляет: “Это не укладывалось в сознании – пылевое облако оставалось компактным и до, и после тесного контакта с черной дырой!”

Хотя более ранние наблюдения как будто говорили о том, что объект G2 расплывается, новые данные не показывают никаких признаков увеличения ни его видимых размеров, ни разброса скоростей отдельных его частей.

В дополнение к наблюдениям с приемником SINFONI группа выполнила длинную серию измерений поляризации света, приходящего из области сверхмассивной черной дыры, с приемником NACO на телескопе VLT. Эти измерения, лучшие на сегодняшний день, показывают, что поведение вещества, аккрецируемого на черную дыру, очень стабильно и — во всяком случае, пока — в нем нет признаков поступления новых порций материи от облака G2.

Такая устойчивость пылевого облака к сильнейшему гравитационно-приливному воздействию находящейся в непосредственной близости от него черной дыры заставляет сделать вывод, что внутри облака должен находиться плотный объект с массивным ядром. В пользу такого предположения говорит и отсутствие признаков выпадения вещества облака на черную дыру.

Андреас Эккарт так подводит итог новой работы: “Мы проанализировали весь массив последних данных и в особенности временной промежуток в 2014 году, когда облако находилось на кратчайшем расстоянии от черной дыры. Мы не можем подтвердить факт значимого увеличения размеров источника. Его поведение ни в малейшей степени не похоже на поведение аморфного облака, лишенного ядра. По нашему мнению, объект должен быть молодой звездой, погруженной в родительское облако”.

Примечания

[1] Эти наблюдения в техническом отношении представляли очень трудную задачу, так как исследуемая область скрыта плотными пылевыми облаками и видима только в инфракрасных лучах. К тому же для наблюдения событий в непосредственной окрестности черной дыры требовалось очень высокое разрешение, достижимое только с применением адаптивной оптики. Астрономы использовали приемник SINFONI, смонтированный на Очень Большом Телескопе ESO, и, кроме того, отслеживали область вокруг черной дыры в поляризованном свете при помощи инструмента NACO.

[2] По сравнению с данными, полученными на телескопе Кека, наблюдения на VLT, во-первых, обеспечивают более высокое разрешение (так как выполняются на более коротких волнах) а во-вторых дают возможность измерять скорости (с помощью SINFONI) и поляризацию (с приемником NACO).

[3] Движение пылевого облака относительно Земли — от наблюдателя перед моментом максимального сближения с черной дырой и к наблюдателю после этого момента) — вызвало доплеровские сдвиги длин волн в наблюдаемом спектре объекта. Эти сдвиги могут быть измерены чувствительным спектрографом, каким и является инструмент SINFONI. Этот же метод использовался и для измерения разброса скоростей вещества облака, который ожидался бы, если бы облако расплывалось вдоль своей орбиты (как это первоначально предсказывалось).

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “Monitoring the Dusty S-Cluster Object (DSO/G2) on its Orbit towards the Galactic Center Black Hole”, M. Valencia-S. и др., публикуемой в журнале Astrophysical Journal Letters.

Состав исследовательской группы: M. Valencia-S. (Physikalisches Institut der Universität zu Köln, Germany), A. Eckart (Universität zu Köln; Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Germany [MPIfR]), M. Zajacek (Universität zu Köln; MPIfR; Astronomical Institute of the Academy of Sciences Prague, Czech Republic), F. Peissker (Universität zu Köln), M. Parsa (Universität zu Köln), N. Grosso (Observatoire Astronomique de Strasbourg, France), E. Mossoux (Observatoire Astronomique de Strasbourg), D. Porquet (Observatoire Astronomique de Strasbourg), B. Jalali (Universität zu Köln), V. Karas (Astronomical Institute of the Academy of Sciences Prague), S. Yazici (Universität zu Köln), B. Shahzamanian (Universität zu Köln), N. Sabha (Universität zu Köln), R. Saalfeld (Universität zu Köln), S. Smajic (Universität zu Köln), R. Grellmann (Universität zu Köln), L. Moser (Universität zu Köln), M. Horrobin (Universität zu Köln), A. Borkar (Universität zu Köln), M. García-Marín (Universität zu Köln), M. Dovciak (Astronomical Institute of the Academy of Sciences Prague), D. Kunneriath (Astronomical Institute of the Academy of Sciences Prague), G. D. Karssen (Universität zu Köln), M. Bursa (Astronomical Institute of the Academy of Sciences Prague), C. Straubmeier (Universität zu Köln) и H. Bushouse (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, USA).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе принимают участие 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили как страна, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. 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 крупнейшего астрономического проекта современности – системы радиотелескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Паранала, ESO ведет строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Чрезвычайно Большого 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: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: km@gao.spb.ru

Andreas Eckart
University of Cologne
Cologne, Germany
Email: eckart@ph1.uni-koeln.de

Monica Valencia-S.
University of Cologne
Cologne, Germany
Email: mvalencias@ph1.uni-koeln.de

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1512.

О релизе

Релиз №:eso1512ru
Название:Sgr A*
Тип:Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SINFONI
Science data:2015ApJ...800..125V

Изображения

Пылевое облако G2 проходит мимо сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики
Пылевое облако G2 проходит мимо сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики
Пылевое облако G2 проходит мимо сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики  (аннотировано)
Пылевое облако G2 проходит мимо сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики (аннотировано)

Видео

The dusty cloud G2 passes the supermassive black hole at the centre of the Milky Way
The dusty cloud G2 passes the supermassive black hole at the centre of the Milky Way
только на английском

Также смотрите наши