Унікальний інфрачервоний знімок центру нашої галактики нагадує картину Вінсента ван Гога

Астрономам вперше вдалось створити детальну карту магнітних полів, які оточують надмасивну чорну діру у центрі нашої галактики.

Володіння Ґарґантюа

Чорні діри мають надзвичайно сильні гравітаційні поля, з яких не здатне вирватися навіть світло. Сучасна астрономія впевнена, що у центрі більшості галактик знаходиться чорна діра, і ми також маємо свою власну – об’єкт Стрілець A* (Sagittarius A*).

Наша Ґарґантюа настільки масивна, що її гравітація змушує зорі рухатися на швидкості до 30 000 000 км на годину. Така величина вказує на те, що маса Стрільця A* складає понад мільйон мас Сонця.

Зоряна карта від супутника Gaia
Повна зоряна карта галактики Чумацький шлях. Джерело: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO

Видиме світло від зір у центрі нашої галактики блокують щільні хмари пилу та газу. Однак пулюївське випромінювання, радіохвилі та інфрачервоне світло здатні проходити крізь таку матерію, тож астрономи можуть зафіксувати їх на Землі за допомогою спеціалізованих телескопів.

У статті, яка була опублікована наприкінці минулого місяця у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, команда оксфордських астрономів на чолі з професором Петом Роше продемонструвала нову карту з лініями велетенських магнітних полів, які охоплюють потоки газу та пилу навколо Стрільця A*.

Дослідникам вдалось зробити унікальний знімок за допомогою інфрачервоної камери CanariCam на телескопі Gran Telescopio Canarias (GTC), який спостерігав за поляризованим інфрачервоним світлом від розігрітих хмар біля Ґарґантюа.

Інфрачервоний знімок потоків газу та зоряного пилу у центрі Чумацького Шляху
Інфрачервоне зображення області навколо надмасивної чорної діри у центрі Чумацького Шляху. Яскравий червоний колір показує тепло, яке випромінюють частинки розігрітого зоряного газу та пилу. Лінії показують магнітні поля, які виникають від складної взаємодії матерії у гравітаційному тяжінні надмасивної чорної діри на відстані 1 світлового року від центра Галактики. Джерело: E. Lopez-Rodriguez / NASA Ames / University of Texas at San Antonio

Інфрачервона карта охоплює область з радіусом близько одного світлового року від надмасивної чорної діри.

Вітер у космосі

Структури на знімку, довжиною у декілька світлових років, простягаються до самої чорної діри (позначка біля центру зображення). Відносне розташування потоків може вказувати на місце, де зустрічаються їхні орбіти під дією гравітації.

Дослідники також задоволені тим, що їм вдалося захопити одні з найяскравіших зір у центрі Чумацького Шляху. На карті вони позначені темним червоним кольором. Однак у цьому утворенні з зоряного пилу, викривленого простору та магнітних полів є ще дещо дивовижне, що не одразу можна помітити на нерухомому знімку, – потужні вітри, що дмуть від зір.

Хоча матерія у рукавах рухається з надзвичайно високою швидкістю, самі утворення залишаються “на місці” через стримувальну дію електромагнітних полів між зорями. У інших ділянках, де електромагнітні сили не такі стійкі, лінії розходяться з самими потоками матерії, а сама зоряна речовина може бути зрештою захоплена чорною дірою.

Сам Роше радіє новій техніці та отриманим результатам:

“Великі телескопи, такі як GTC, та інструменти на кшталт CanariCam надають нам реальні результати. Тепер ми в змозі спостерігати перегони матерії довкола чорної діри на відстані 25 000 світлових років від нас та вперше побачити присутні там магнітні поля у деталях.”

Дослідники наразі не можуть цілком пояснити походження електромагнітних полів у цьому регіоні. Нові спостереження з перевіреною методикою мають відкрити астрономам більше інформації про магнітні поля у центрі Чумацького Шляху та те, як вони взаємодіють з хмарами зоряного газу та пилу на таких значних відстанях.

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2018), doi: 10.1093/mnras/sty129

Повідомити про помилку: підкресліть текст та натисніть CTRL+Enter або