Астрономы получили рекордно четкое изображение плазменных струй в окрестностях сверхмассивной черной дыры

В 2019 году астрономы представили первый снимок черной дыры, полученный с помощью Event Horizon Telescope (EHT) — глобальной сети радиотелескопов, объединенных в единый инструмент, интерферометр с огромным разрешением. Тогда он позволил увидеть окрестности сверхмассивной черной дыры в центре галактики M87, расположенной почти в 55 миллионах световых лет, а впоследствии получил и другие, более детальные изображения.

В новой статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, участники коллаборации EHT представили новый снимок: черную дыру в центре галактики Центавр А и исходящий от нее релятивистский джет. Такие струи плазмы выбрасываются аккреционным диском черных дыр на околосветовых скоростях и играют большую роль в эволюции всей галактики, поэтому привлекают особое внимание ученых.

Центавр А — одна из самых ярких и близких к нам галактик, расположена она в 12 миллионах световых лет и выделяется очень активной сверхмассивной черной дырой в центре. Она выбрасывает джеты, доходящие почти до периферии самой галактики. Именно эти джеты рассмотрели телескопы ЕНТ, получив снимок с разрешением, которое в 16 раз превышает предыдущие наблюдения, проведенные с помощью телескопов сети TANAMI. Теперь оно достигает одного светового дня: для сравнения, это лишь вчетверо больше орбиты Плутона.

На изображении видно, что джет напоминает конус, расширяющийся от источника и светящийся лишь по краям. Пока авторы затрудняются объяснить такую необычную форму. Вероятно, конус действительно пуст в глубине, но возможно, что расположенная там плазма не излучает — или не излучает в сторону Земли, например, из-за быстрого вращения джета. Зато на новом снимке можно проследить и самые дальние области струи, внешнюю границу, на которой, как считается, происходит ударное ускорение космических частиц до сверхвысоких энергий.

Авторы отмечают, что новый снимок стал важным шагом к главной цели работы ЕНТ — наблюдению сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Первый снимок запечатлел М87*, гиганта массой в миллиарды солнц, теперь получено изображение черной дыры «всего лишь» в 55 миллионов солнечных масс. Следующей, видимо, станет Sgr A*, набирающая 1,4 миллиона солнечных масс и расположенная в центре Млечного Пути, в 26 тысячах световых лет.