Зафиксирован мощный гамма-всплеск от черной дыры в соседней галактике
Сверхмассивная черная дыра, первой из всех своих «коллег» ставшая объектом фотосессии, произвела мощнейшую вспышку гамма-излучения. Это событие, случившееся впервые за десять лет, астрономам (по счастливому стечению обстоятельств) удалось зафиксировать в мельчайших деталях и на разных длинах волн — благодаря десяткам направленных в эту область космоса телескопов. Огромный, движущийся с релятивистской скоростью, джет поражает воображение.
Известность галактике Мессье 87 или NGC 4486 получила в апреле 2019 года, когда было опубликовано первое в истории фото аккреционного диска сверхмассивной черной дыры, расположенной в ядре галактики. Этот успех потребовал несколько лет работы, в том числе многих месяцев, затраченных на обработку данных. Но наблюдения на этом не закончились, и вскоре сверхмассивный объект (массой примерно в 3,5 миллиарда Солнц) в центре М87 подарил астрономам еще один сюрприз.
«Активность этой сверхмассивной чёрной дыры до крайности хаотична — невозможно угадать, когда произойдёт новая вспышка. Наблюдения, сделанные в 2017 и 2018 годах и отчетливо показывающие контраст между ее спокойной и активной фазами, предоставляют нам важнейшую информацию», — отметил один из лидеров исследования, Кадзухиро Хада из Городского университета Нагои.
Впервые за декаду практически непрерывного изучения этой галактики находящийся там сверхмассивный гигант (а, точнее, его аккреционный диск) породил гамма-вспышку чудовищной силы. Это было чистое везение, но астрономы были к нему готовы: в этот момент за NGC 4486 наблюдало более 25 наземных и космических телескопов (в том числе «Ферми», «Хаббл», «Чандра»). Все они практически одновременно сделали снимки галактики — каждый на своей длине волны — что позволило создать, возможно, наиболее сложный и богатый звездный пейзаж в истории.
Возможности, которые предоставило такое удачное стечение обстоятельств, астрономы использовали по максимуму — например, приблизившись к раскрытию механизма продуцирования гамма-фотонов и установлению связи между аккреционными дисками и джетами. Сама струя газа при этом действительно колоссальная — ее длина превышает радиус горизонта событий черной дыры в десятки миллионов раз. При этом зародилась она в области размером около 170 астрономических единиц (или около трех световых дней).
«Продолжительность вспышки примерно соответствует размеру этой области. Но, что интересно, наблюдаемая в гамма-спектре резкая изменчивость не была замечена в других диапазонах. Это означает, что область вспышки имеет сложную структуру и демонстрирует различные характеристики в зависимости от длины волны», — пояснил другой астрофизик, Дэниел Мазин.
Кроме того, во время вспышки значительным изменениям подвергся наклон асимметрии аккреционного диска. По всей видимости, этот фактор находится в более тесной связи с параметрами джета, чем считалось ранее. Так или иначе, но ускорение частиц внутри исходящих от черных дыр релятивистских струй давно представляет собой интригующую загадку. А благодаря данному исследованию ученые вплотную приблизились к разгадке. Тем более, что исследования галактики Мессье 87 продолжаются и сейчас.
