|
|
 |
| Новости |
|
 |
| Растерзанные черной дырой — Телескоп VLT в реальном времени видит, как газовое облако подходит вплотную к монстру в центре Млечного Пути |
|
17 июля 2013 г.
Пресс-Релиз Европейской Южной Обсерватории №eso1332 |
|
- Резюме
- 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.
[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.
"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".
[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!
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].
[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.
"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.
[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.
"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.
[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 (Universita"tssternwarte der Ludwig-Maximilians-Universita"t, 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».
|
|
