Космический телескоп Джеймса Уэбба запечатлел беспрецедентно подробные изображения гигантских струй материи, вырывающихся из известной черной дыры M87* — первой черной дыры, которую удалось сфотографировать напрямую в истории.
Сверхмассивная черная дыра M87*, находящаяся в центре галактики Мессье 87 на расстоянии 54 миллиона световых лет от Земли, обладает массой, равной 6,5 миллиардам солнц. В 2019 году она вошла в историю как первая черная дыра, запечатленная телескопом Event Horizon — сетью из восьми радиотелескопов по всему миру. С тех пор ученые активно исследуют этот космический гигант, например, совсем недавно было установлено, что она вращается со скоростью примерно 80% от предела скорости света.
Джет — струя субатомных частиц, вылетающая из черной дыры, — мчится сквозь космос почти со скоростью света и простирается на 8000 световых лет. Предыдущие радионаблюдения показали, что струя имеет форму двойной спирали, однако ее структура в инфракрасном диапазоне оставалась неясной. Новые инфракрасные снимки впервые продемонстрировали четкую структуру загадочного контр-джета — мощного потока материи, который выбрасывается в противоположном направлении от основной струи.
«Джет M87* уникален тем, что он находится относительно близко к нам по астрономическим меркам и очень яркий во всем спектре», — поясняет соавтор исследования, астрофизик из Института астрофизики Андалусии в Испании Ян Редер. По его словам, это делает этот объект «идеальной лабораторией для изучения физики джетов».
Команда Редера использовала инфракрасную камеру телескопа Уэбба для съемки в июне 2024 года. Сначала исследователи выделили джет на изображениях, смоделировав галактику и исключив ее световые излучения, а также лишние звезды, пыль и фоновые галактики. Очищенные снимки позволили выявить отдельные структуры джета в четырех длинах волн инфракрасного спектра.
Особенно впечатляющим стало открытие слабого C-образного контр-джета, вылетающего из ядра в противоположную сторону от основной струи. Хотя контр-джет виден и на радиофотографиях, четкость инфракрасных изображений позволила детально рассмотреть его. Также впервые удалось подтвердить структуру одного из самых ярких участков джета вблизи ядра галактики, состоящего из двух светящихся областей.
«С каждым новым наблюдением мы узнаем все больше об этом удивительном объекте», — отмечает Редер. Продолжение наблюдений на различных длинах волн поможет ученым понять, как джет взаимодействует с окружающим космическим пространством и из чего состоят эти колоссальные потоки материи.
Учёные также стали свидетелями космической драмы: вдали от галактического центра черная дыра разорвала на части звезду.
Фото: hi-tech.mail.ru