Сверхмассивные черные дыры в центре галактик вращаются
Ученые проанализировали данные о ближайшей галактике М87 с более чем 20 телескопов по всему миру за 23 года. Они обнаружили, что сверхмассивная черная дыра в центре нее вращается. Она смещается незначительно, с периодом около 11 лет. Это открытие позволит лучше понять природу черных дыр. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Астрономы обнаружили сверхмассивные черные дыры в центре многих галактик, включая Млечный Путь. Это небесные тела, которые обладают необычайной гравитационной силой и мощностью. Ученые точно не знают, как перемещается энергия между черной дырой, ее аккреционным диском и джетами. Однако некоторые считают, что в далеком будущем ее можно будет извлечь из вращающейся черной дыры. Это связано с тем, что вокруг этих небесных тел скапливается материал, который может выбрасываться с большим количеством энергии. Но до недавнего исследования не было доказательств ключевого фактора теории — что сверхмассивные черные дыры вращаются.
Международная команда исследователей изучила галактику М87, в которой в 1918 году впервые заметили ионизированные лучи. Она расположена в 55 миллионах световых лет от Земли, что делает ее ближайшей галактикой к Млечному Пути. Благодаря этому области формирования лучей можно детально изучить методами интерференции, которые основаны на сложении волн. В общем сложности авторы проанализировали наблюдения за 170 периодов, 23 года, которые получили с более чем 20 телескопов по всему миру. Они обнаружили, что у основания черной дыры периодически возникает струя, которая смещается по оси вращения (явление прецессии). Тогда возник вопрос, что изменяет направление такой мощной струи?
Ученые предполагают, что это может быть связано с поведением газового диска, который образуется из-за скопления вещества вокруг черной дыры. Эти материалы вращаются и из-за углового момента образуют дисковую структуру, а потом закручиваются по спирали, пока их не втянет в черную дыру. Ученые провели анализ, который показал, что ось вращения диска не совпадает с осью вращения черной дыры. Это приводит к возникновению ионизированной струи и подтверждает, что сверхмассивная черная дыра действительно вращается.
«Мы в восторге от этого важного открытия, — говорят авторы, — Поскольку смещение между черной дырой и диском относительно невелико, а период прецессии составляет около 11 лет, накопление данных высокого разрешения, отслеживающих структуру M87 в течение двух десятилетий, и тщательный анализ необходимы для получения этого достижения».
Результаты исследования позволяют лучше понять природу сверхмассивных черных дыр. Теперь перед учеными стоить задача обнаружить больше источников с таким строением.