Телескоп «Чандра» получил самый подробный рентгеновский снимок джета черной дыры M87*
Астрономы получили самое детальное рентгеновское изображение джета, который выбрасывает сверхмассивная черная дыра в центре галактики M87. Для этого они объединили наблюдения обсерватории «Чандра» за 2012–2025 годы и обработали снимки новым методом.
Работу возглавила Камиль Пуатра, аспирантка факультета науки и инженерии Университета Лаваля. Результаты представили на 248-й встрече Американского астрономического общества в Пасадене. Препринт исследования доступен на arXiv.
Галактика M87 находится в 55 млн световых лет от Земли. В ее центре — сверхмассивная черная дыра, изображение которой в 2019 году впервые показал Телескоп горизонта событий. Когда вещество падает к черной дыре в центре M87, часть высвобождаемой энергии выбрасывается наружу в виде мощных струй частиц — джетов. Эти джеты протягиваются через галактику на тысячи световых лет.
До сих пор рентгеновские наблюдения не могли различить некоторые структуры джета так же четко, как наблюдения в других диапазонах. Отдельные структуры сливались друг с другом, хотя в оптическом и инфракрасном диапазонах их было видно лучше. Команда использовала метод обработки изображений, который называется деконволюцией: он уменьшает размытие и восстанавливает более четкую структуру объекта.
После обработки снимки «Чандры» лучше согласовались с данными «Хаббла» и «Джеймса Уэбба». Астрономы смогли точнее следить за отдельными деталями джета и увидеть, как они менялись за 13 лет наблюдений.
«Мы и раньше видели изменения в джете, но в рентгеновском диапазоне никогда не получали настолько подробных данных», — сказала Пуатра. По ее словам, детали, которые раньше сливались на снимках, теперь удалось разделить и проследить их эволюцию.
В джете видны разные участки: одни почти стоят на месте, другие быстро смещаются вдоль потока. Самый быстрый из них выглядит так, будто движется почти в пять раз быстрее скорости света. На самом деле это эффект проекции: частицы летят почти со скоростью света и направлены под небольшим углом к Земле, поэтому их движение на снимках кажется сверхсветовым.
Что такое скорость света, чему она равна и почему ее нельзя превысить
По словам соавтора работы Геррита Шелленбергера, «Чандра» все еще хорошо подходит для многолетних наблюдений. Эти данные показывают, как энергия из окрестностей черной дыры уходит по джету в окружающую галактику.