The left panel of this image shows a dazzling view of the active galaxy Messier 77 captured with the FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph 2 (FORS2) instrument on ESO’s Very Large Telescope. The right panel shows a blow-up view of the very inner region of this galaxy, its active galactic nucleus, as seen with the MATISSE instrument on ESO’s Very Large Telescope Interferometer.
Астрономы с помощью интерферометра Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории (ESO VLTI) нашли в центре галактики Мессье 77 (M 77 или NGC 1068), расположенной в 47 млн световых лет от нас, сверхмассивную черную дыру, скрывавшуюся в кольце космической пыли. Полученные данные дали астрономам новое представление об активных галактических ядрах (АГС или АЯГ), одних из наиболее ярких и загадочных объектов Вселенной, и подтвердили единую модель активных ядер галактик – теорию 30-летней давности. Об этом сообщила Европейская южная обсерватория.
Астрономы впервые обнаружили эти очень яркие объекты в 1950-х года в центрах некоторых галактик. АЯГ представляют собой сильные источники энергии, которые «работают» за счет сверхмассивных черных дыр, подпитывающихся большими объемами космической пыли и газа. Перед поглощением этот материал по спирали движется к черной дыре, в процессе чего высвобождается огромное количество энергии.
Теперь группа исследователей под руководством Виолетты Гамес Росас из Лейденского университета в Нидерланда смогла подробно изучить одно такое АЯГ. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Nature.
Астрономы знают о существовании разных типов АЯГ. Например, от одних исходят всплески радиоволн, другие ярко светятся в видимом свете, а третьи, как и Мессье 77, менее заметные. Согласно единой модели активных ядер галактик, все АЯГ имеют одинаковую базовую структуру: сверхмассивная черная дыра в центре, окруженная толстым кольцом пыли. Согласно этой теории, любое различие во внешнем виде АЯГ связано с ориентацией черной дыры и ее кольца пыли по отношению к Земле.
Астрономы не были уверены, что пыль в центре Мессье 77 действительно может спрятать всю черную дыру, и потому не могли объяснить, почему это АЯГ светит менее ярко в видимом свете, чем другие.
Наблюдения стали возможными благодаря инструменту MATISSE — многоапертурному спектроскопическому эксперименту среднего инфракрасного диапазона. MATISSE объединил инфракрасный свет, собранный всеми четырьмя 8,2-метровыми телескопами Очень большого телескопа ESO, используя технику, называемую интерферометрией. Таким образом просканировали центр Мессье 77.
Полученные изображения позволили различить малейшие изменения температуры пылевых облаков вокруг черной дыры. Объединив данные о колебаниях температуры пыли (от комнатной температуры до примерно 1200 градусов Цельсия), вызванные интенсивным излучением черной дыры, с картами поглощения пылевых облаков вокруг черной дыры, команда создала подробную картину и точно определила, где должна находиться черная дыра.
«Наши результаты должны привести к лучшему пониманию внутренней работы АГЯ. Они также могут помочь нам лучше понять историю Млечного Пути, в центре которого находится сверхмассивная черная дыра, которая, предположительно, была активной в прошлом», — отметила Гамес Росас.