«Спітцер» розгледів ударну хвилю невидимого джету галактики М87

Астрономи показали нове зображення еліптичної галактики М87, створене на основі знімків космічного інфрачервоного телескопа «Спітцер». На знімку можна розгледіти ударні хвилі, створювані релятивістськими джетами, які виходять з центру галактики, причому один з них безпосередньо не видно з Землі. Про це повідомляється на сайті Лабораторії реактивного руху NASA.

М87 або Дева А - це масивна гігантська еліптична галактика, розташована на відстані 55 мільйонів світлових років від Землі і посідає друге місце за яскравістю серед галактик у Скупченні Діви. Надмасивна чорна діра, розташована в її центрі, є однією з найбільших відомих на сьогоднішній день. Її маса оцінюється в 6,5 мільярдів мас Сонця, що в тисячу разів більше, ніж у чорної діри в центрі Чумацького Шляху. У 2017 році вона стала однією з цілей проекту EHT, в якому беруть участь телескопи восьми обсерваторій, розташовані в різних куточках земної кулі і працюють як один єдиний телескоп, що функціонує на довжині хвилі 1,3 міліметра. У підсумку астрономам вперше в історії вдалося отримати зображення тіні чорної діри.

Вже понад сто років М87 є об'єктом астрономічних досліджень за допомогою різних наземних і космічних обсерваторій. У 1918 році астроном Гебер Кертіс вперше виявив «прямий промінь», що виходить з центру галактики. Подальші спостереження показали, що ця структура є релятивістським струменем плазми (джет), довжина якого становить приблизно п'ять тисяч світлових років. Джети спостерігаються в ряді випадків, наприклад, у квазарів. Існує кілька теорій утворення таких струменів, пов'язаних з активним галактичним ядром з чорною дірою, що поглинає речовину з навколишнього її аккреційного диска.

Для створення нового зображення М87 були використані знімки, отримані інфрачервоним космічним телескопом «Спітцер» на різних довжинах хвиль: 3,6 (синій колір), 4,5 (зелений колір) і 8 (червоний колір) мікрометрів. За світіння, позначене синім і зеленим кольорами, відповідальне зоряне населення галактики, а за світіння, позначене червоним кольором - різні астрофізичні об'єкти, що містять пил.

В інфрачервоному діапазоні хвиль більш помітні ударні хвилі, що є результатом взаємодії речовини джета з міжзоряним середовищем, ніж сам джет. У М87 джетів два, один з них, видимий і в оптичному діапазоні, розташований правіше від центру галактики і здається більш яскравим через релятивістські ефекти. Вони ж відповідальні за ненаблюдаемость другого джета, речовина в якому віддаляється від земного спостерігача. Однак в інфрачервоному і радіодієстонах можна спостерігати ударну хвилю, створювану цим джетом при зіткненні з хмарами газу і пилу, яка схожа на величезну дугу у вигляді букви «С».

Спостереження тіні чорної діри - це знакова подія в спостережній астрономії. Ми розповідали про контекст цих досліджень у матеріалах «Погляд у безодню» і «Зазирнути за горизонт».