С помощью спектрографа среднего инфракрасного диапазона MATISSE, установленного на Очень Большом телескопе-интерферометре (VLTI) Европейской Южной обсерватории (ESO), ученые получили изображения облака космической пыли, расположенного в центре галактики Messier 77. Внутри этого облака скрыта сверхмассивная черная дыра. Полученные данные подтверждают теоретические прогнозы, разработанные около трех десятилетий назад, и открывают новые возможности для изучения природы активных галактических ядер – одних из самых ярких и таинственных объектов во Вселенной. О результатах исследования сообщается в журнале Nature.
«Решение вопроса о том, какова истинная природа этих пылевых облаков, какую роль они играют в процессе питания черных дыр веществом и как влияют на видимость активных галактических ядер с Земли, оставалось ключевой задачей для исследователей на протяжении многих лет. Хотя одно исследование не способно предоставить ответы на все вопросы, мы сделали значительный прогресс в понимании этих явлений», – говорит Виолета Гамез Росас, ведущий автор работы из Лейденского университета (Нидерланды).
Активные галактические ядра (AGN) – это источники колоссальной энергии, расположенные в центрах некоторых галактик и обусловленные сверхмассивными черными дырами, поглощающими огромные объемы космической пыли и газа. Прежде чем попасть в гравитационную ловушку, вещество движется по спиральным траекториям к черной дыре, выделяя при этом энергию, которая может превышать суммарное излучение всех звезд галактики.
Природа активных галактических ядер привлекает внимание астрономов с момента их первого обнаружения в 1950-х годах. Благодаря возможностям VLTI ESO был сделан важный шаг к пониманию процессов, происходящих внутри них, и того, как они выглядят вблизи.
Благодаря достижению выдающегося пространственного разрешения, ученые зафиксировали плотное образование из космической пыли и газа, которое маскирует сверхмассивную черную дыру в галактике Messier 77. Проанализировав данные об изменениях температуры пыли, вызванных интенсивным излучением от области черной дыры, и сопоставив их с картами поглощения света, исследователи создали детальную модель торообразной структуры и установили ее характеристики, которые оказались в соответствии с предсказаниями Единой модели. Расположение вычисленной черной дыры внутри пылевого облака также подтверждает теоретические прогнозы.
В настоящее время известно множество разновидностей активных галактических ядер. Некоторые из них генерируют всплески радиоволн, другие классифицируются как «радиотихие», третьи обладают высокой яркостью в видимом спектре, а четвертые демонстрируют более умеренное свечение. Согласно Единой модели, несмотря на эти разнообразия, все активные галактические ядра имеют общую основу: это сверхмассивные черные дыры, окруженные плотным пылевым кольцом.
«В рамках Единой модели все различия в наблюдаемых проявлениях объясняются исключительно ориентацией активных галактических ядер относительно земного наблюдателя, и классификация ядра зависит от степени затенения черной дыры пылевым кольцом. Наше открытие является важным подтверждением этой теории», – заявили авторы исследования.
