Видяхте първата снимка на черна дупка? Сега вижте домашната му галактика

Първата снимка на директната черна дупка дойде от галактика, известна като Месиер 87. Ето изображението на галактиката от космическия телескоп „Шпицър“, инфрачервен телескоп, пуснат през 2003 г. и продължава да работи от 2019 г. Не можете да видите самата дупка в това изображение, но можете да видите 2 масивни струи материал (и техните последствия), изхвърлени от диска на материала, въртящ се около дупката. Изображение чрез NASA / JPL-Caltech / IPAC.

По-рано този месец учените разкриха първата в историята снимка, направена на черна дупка , Това беше феноменално постижение и това изображение на горещия, светещ пръстенообразен пръстен с газ и прах - заобикалящ самата черна дупка, която не може да се види - ще влезе в историята като една от най-епичните снимки в космоса наука. Можете да благодарите на телескопа Event Horizon за това първо изображение с черна дупка; тази международна група работи години наред за нейното изпълнение. Сега ... искате някакъв контекст за изображението на черната дупка? Първите няколко изображения на тази страница ни позволяват да отстъпим малко назад, за да видим как гигантската черна дупка - 6, 5 милиарда пъти по-масивна от нашето слънце - се появява във връзка с хостващата си галактика, Messier 87 (известен още като M87). Страхотна гледка!

НАСА пусна изображението по-горе - от своя орбитален космически телескоп Spitzer - на 25 април 2019 г. Той показва галактиката на черната дупка в инфрачервения. Въпреки че нито черната дупка, нито нейният хоризонт на събитията могат да се видят тук, можете да видите две масивни струи материал, изхвърляни от хоризонта на събитията навън в космоса с почти скоростта на светлината, само една индикация за силата на централната черна дупка. Мислели сте, че черните дупки смучат материал с гравитация, толкова силна, че дори светлината не може да избяга? Вярно е. Но друг материал може да се хване в диска около хоризонта на събитията на черната дупка и по-късно да бъде изхвърлен отново в дълбоко пространство.

М87 е много далеч - на 55 милиона светлинни години от Земята - и се изучава повече от 100 години, включително от обсерватории като космическия телескоп Хъбъл, рентгеновата обсерватория Чандра и NuSTAR. Самолетът за пръв път е видян през 1918 г., въпреки че връзката им с гигантска черна дупка по онова време беше напълно непозната. Първоначално струите бяха забелязани от астронома Хебър Къртис като „любопитен прав лъч“, простиращ се от центъра на галактиката. Каква беше тази странна характеристика?

Друга версия на първото изображение, също показващо местоположението на черната дупка между двата самолета. Изображение чрез NASA / JPL-Caltech / IPAC / телескоп на хоризонта на събитията. По-големите версии на тези изображения, включително тапет, са достъпни чрез JPL.

Сега знаем, че струите са съставени от високоенергиен материал, който се изстрелва от диск от материал, който се върти бързо около черната дупка. Изхвърленият материал се движи с невероятна скорост - почти скоростта на светлината - и може да се види при видима светлина, инфрачервена светлина, радиовълни и рентгенови лъчи.

Една от струите е доста видна, но когато материалът в нея удря много по-редкия материал в междузвездната среда (пространството между звездите на галактиката), той създава огромна ударна вълна, която е още по-видима. Ударната вълна може да се види само в инфрачервена светлина и радиовълни. Тази струя се движи почти директно към Земята, което увеличава видимата й яркост. Все още можем да видим част от дължината на струята, тъй като тя е леко изместена от нашата видимост. В един момент изглежда, че струята се извива малко надолу; според учените, това е мястото, където частиците в струята удрят газови частици в междузвездната среда и се забавят малко.

Изображението, което обхвана въображението на хората по-рано този месец - първата истинска снимка на гигантска черна дупка, в центъра на галактика M87. Тъмната зона в средата всъщност не е самата черна дупка, а по-скоро сянката на черната дупка върху светлия пръстен на материала. Самата черна дупка е по-малка от сянката и не може да се види директно. Яркият пръстен се образува като светлината се огъва около черната дупка от интензивната гравитация. Изображение чрез телескоп Event Horizon

Другата струя е много по-бледа, тъй като се отдалечава от Земята и също толкова бързо, колкото и другата струя. Това го прави практически невидим във всички дължини на вълната. Но както при първата струя, ударната вълна - която изглежда като обърната буква С - все още се вижда ясно.

Разбирането на черните дупки беше голямо предизвикателство за астрономите и физиците през последните няколко десетилетия, но те постигнаха голям напредък към тази цел. Някога считан за „екзотика“ и все още сред най-странните обекти, откривани някога, сега се знае, че свръхмасивните черни дупки се намират в центровете на много (ако не и повечето) галактики, включително нашата собствена, и неизброим брой по-малки черни дупки точка на Вселената. Изучаването на черни дупки в контекста на техните галактики - и да имат способността да ги изобразяват директно - са основни стъпки към разбирането на едно от тези невероятни и причудливи явления.

Ето класическа снимка на галактика M87 от космическия телескоп Хъбъл. Това изображение е състав от видими и инфрачервени наблюдения и показва видната синя плазмена струя на галактиката, струяща от централната черна дупка с почти скоростта на светлината. Изображение чрез НАСА.

Близък план на струята на M87. Тя се простира на 1500 парсека (5000 светлинни години) от ядрото на галактиката. В това изображение на Хъбъл, синята струя контрастира с жълтото сияние от комбинираната светлина на милиарди нерешени звезди и точковидните струпвания от звезди, които съставят тази галактика. Изображение чрез Wikimedia Commons.

Звездна диаграма, показваща M87 на купола на небето, чрез Stellarium / NASA. Тази диаграма представлява гледката от средните северни ширини около 10:00 през май. Искате да се ориентирате? Намерете звездите Арктур ​​и Спика.

Долен ред: Астрономите са пуснали няколко нови изображения (първите две изображения на тази страница) на галактиката M87, домашна галактика до гигантската черна дупка, чието изображение сте видяли преди няколко седмици. Изображенията ви показват черната дупка в контекста на нейната галактика.

Via Jet Propulsion Laboratory