Космический телескоп «Джеймс Уэбб» предоставил самое детальное на сегодняшний день изображение областей, окружающих сверхмассивную черную дыру, что может разрешить давнюю астрономическую загадку и опровергнуть устоявшееся представление о природе этих экстремальных объектов.
На протяжении десятилетий астрономы наблюдали загадочное избыточное инфракрасное свечение вокруг активных сверхмассивных черных дыр в центрах некоторых галактик. Ранее это свечение объяснялось релятивистскими струями и ветрами — перегретыми потоками вещества, выброшенными из черной дыры. Однако новые данные с телескопа Джеймс Уэбб, объединенные с результатами наземных наблюдений, показывают, что в случае с черной дырой в центре галактики Циркуль источником избыточного инфракрасного излучения является не вещество, утекающее от черной дыры, а пылевой диск, активно падающий на нее.
Это открытие имеет ключевое значение для понимания роста и эволюции сверхмассивных черных дыр, а также их влияния на галактики, в которых они находятся. Активные черные дыры питаются от гигантского кольца, или тора, из падающего газа и пыли. Вещество с внутреннего края этого «пончика» формирует тонкий аккреционный диск, который, закручиваясь по спирали, падает в черную дыру. Часть материала, однако, выбрасывается обратно в космос мощными джетами и ветрами. Понимание структуры тора, аккреционного диска и выбросов критически важно для изучения того, как черные дыры поглощают и выбрасывают вещество, потенциально подавляя или, наоборот, усиливая звездообразование в целых галактиках.
Плотный газ и яркий свет звезд ранее мешали детально изучить центральную область галактики Циркуль. Уникальные возможности телескопа Джеймса Уэбба, а именно его апертурный маскирующий интерферометр (AMI), входящий в состав прибора NIRISS, позволили решить эту проблему. Этот инструмент действует как физическая маска с семью небольшими отверстиями, что эффективно удваивает разрешающую способность телескопа. Благодаря этому астрономы смогли получить беспрецедентно четкое изображение области шириной 33 световых года в центре галактики.
Анализ данных показал, что подавляющая часть избыточного инфракрасного излучения — около 87% — исходит именно от пылевого аккреционного диска, питающего черную дыру. Лишь менее 1% этого свечения связано с энергичными выбросами вещества. Это открытие меняет прежние представления и указывает на то, что именно процессы аккреции, а не оттока вещества, являются доминирующим источником наблюдаемого инфракрасного излучения в ядрах таких галактик. Полученные результаты также демонстрируют огромный потенциал интерферометрических наблюдений с помощью телескопа Джеймса Уэбба для изучения других активных ядер галактик, что в будущем позволит построить более точную картину поведения сверхмассивных черных дыр.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» предоставил самое детальное на сегодняшний день изображение областей, окружающих сверхмассивную черную дыру, что может разрешить давнюю астрономическую загадку и опровергнуть устоявшееся представление о природе этих экстремальных объектов.
На протяжении десятилетий астрономы наблюдали загадочное избыточное инфракрасное свечение вокруг активных сверхмассивных черных дыр в центрах некоторых галактик. Ранее это свечение объяснялось релятивистскими струями и ветрами — перегретыми потоками вещества, выброшенными из черной дыры. Однако новые данные с телескопа Джеймс Уэбб, объединенные с результатами наземных наблюдений, показывают, что в случае с черной дырой в центре галактики Циркуль источником избыточного инфракрасного излучения является не вещество, утекающее от черной дыры, а пылевой диск, активно падающий на нее.
Это открытие имеет ключевое значение для понимания роста и эволюции сверхмассивных черных дыр, а также их влияния на галактики, в которых они находятся. Активные черные дыры питаются от гигантского кольца, или тора, из падающего газа и пыли. Вещество с внутреннего края этого «пончика» формирует тонкий аккреционный диск, который, закручиваясь по спирали, падает в черную дыру. Часть материала, однако, выбрасывается обратно в космос мощными джетами и ветрами. Понимание структуры тора, аккреционного диска и выбросов критически важно для изучения того, как черные дыры поглощают и выбрасывают вещество, потенциально подавляя или, наоборот, усиливая звездообразование в целых галактиках.
Плотный газ и яркий свет звезд ранее мешали детально изучить центральную область галактики Циркуль. Уникальные возможности телескопа Джеймса Уэбба, а именно его апертурный маскирующий интерферометр (AMI), входящий в состав прибора NIRISS, позволили решить эту проблему. Этот инструмент действует как физическая маска с семью небольшими отверстиями, что эффективно удваивает разрешающую способность телескопа. Благодаря этому астрономы смогли получить беспрецедентно четкое изображение области шириной 33 световых года в центре галактики.
Анализ данных показал, что подавляющая часть избыточного инфракрасного излучения — около 87% — исходит именно от пылевого аккреционного диска, питающего черную дыру. Лишь менее 1% этого свечения связано с энергичными выбросами вещества. Это открытие меняет прежние представления и указывает на то, что именно процессы аккреции, а не оттока вещества, являются доминирующим источником наблюдаемого инфракрасного излучения в ядрах таких галактик. Полученные результаты также демонстрируют огромный потенциал интерферометрических наблюдений с помощью телескопа Джеймса Уэбба для изучения других активных ядер галактик, что в будущем позволит построить более точную картину поведения сверхмассивных черных дыр.
