Млечный Путь: астрономы сделали самые глубокие и точные изображения черной дыры нашей галактики

Астрономы показали «самые глубокие и точные изображения» области, окружающей сверхмассивную черную дыру нашего Млечного Пути.

Новые потрясающие изображения, сделанные в разное время в начале этого года и опубликованные сегодня Европейской южной обсерваторией (ESO), показывают несколько звезд, движущихся по орбите черной дыры Стрелец A *.

Исследователи ESO использовали Очень большой телескоп (VLT), расположенный в пустыне Атакама на севере Чили, для получения изображений, которые были увеличены в 20 раз больше, чем это было возможно ранее.

Они также обнаружили невидимую ранее звезду рядом с черной дырой под названием S300 и представляют Самая точная оценка массы центральной черной дыры Млечного Пути на сегодняшний день — в 4,3 миллиона раз больше массы Солнца.

Фотографии звезд вокруг Стрельца A *, сделанные ESO, датированы 29 мая этого года. S29 — особенно яркая звезда рядом с центром этого изображения, вторая снизу — наиболее близко подошла к черной дыре в конце мая 2021 года.

Изображения ESO, сделанные с помощью Очень Большого Телескопа (VLT), показывают движение звезд в центре Млечного Пути в различные точки в начале года.

Это достижение подробно описано в двух статьях, опубликованных сегодня в журналах Astronomy и Astrophysics, написанных международной группой экспертов. Они хотели узнать больше о Стрельце А *, который находится в созвездии Стрельца.

Каков его точный размер? Он крутится? Ведут ли звезды вокруг него в точности так, как мы ожидали бы от общей теории относительности Эйнштейна? сказал Райнхард Гензель, директор Института внеземной физики Макса Планка (MPE) в Гархинге, Германия.

Лучший способ ответить на эти вопросы — проследить за звездами на близких орбитах к сверхмассивной черной дыре. И здесь мы доказываем, что можем делать это точнее, чем когда-либо прежде.

Черные дыры — это области в пространстве-времени, где гравитация действует так сильно, что свет не может выйти наружу. Они действуют как интенсивные гравитационные источники, поднимающие окружающую пыль и газ.

Звезды в нашей галактике, включая наше Солнце, вращаются вокруг Стрельца A * из-за своей гравитационной силы.

Эти звезды вращаются вокруг черной дыры на расстоянии триллионов миль, но будут поглощены, если подойдут слишком близко.

К счастью, Земля находится на расстоянии около 27000 световых лет или более 150 триллионов миль от Стрельца A *.

На этом графике показано положение поля зрения, в котором находится Стрелец A * — черная дыра отмечена красным кружком в созвездии Стрельца (Стрелец). На этой карте показано большинство звезд, которые можно увидеть невооруженным глазом в хороших условиях.

Этот вид с широким полем зрения в видимом свете показывает богатые звездные облака в созвездии Стрельца по направлению к центру нашего Млечного Пути. Все изображение заполнено огромным количеством звезд, но многие остаются скрытыми за облаками пыли и видны только на инфракрасных изображениях. Этот вид был создан из фотографий в красном и синем свете и является частью Digital Sky Survey 2. Поле зрения составляет приблизительно 3,5 ° x 3,6 °.

Исследовательская группа, известная как коллаборация GRAVITY, разработала новую технику для получения наиболее глубоких и точных изображений центра Галактики в нашем Млечном Пути.

Они использовали Очень большой телескоп (VLT), установленный ESO в обсерватории Паранал в пустыне Атакама на севере Чили.

Телескопы, составляющие VLT, могут работать вместе, образуя гигантский «интерферометр» — VLTI — который позволяет фильтровать изображения на предмет любых ненужных объектов.

«VLTI дает нам невероятное пространственное разрешение, и с новыми изображениями мы становимся глубже, чем когда-либо прежде», — сказала Юлия Стадлер, исследователь из Института астрофизики Макса Планка в Гархинге.

Мы поражены количеством деталей, движением и количеством звезд вокруг черной дыры.

В своих последних наблюдениях, проведенных в период с марта по июль 2021 года, команда сосредоточилась на точных измерениях звезд по мере их приближения к черной дыре.

Это включает в себя невиданную ранее звезду под названием S300 и звезду под названием S29, которая приблизилась к черной дыре в конце мая 2021 года.

S29 прошел его на расстоянии всего 8 миллиардов миль (13 миллиардов километров), что примерно в 90 раз больше расстояния между Солнцем и Землей, со скоростью 5430 миль в секунду.

Ни одна другая звезда никогда не проходила так близко к черной дыре или двигалась так быстро.

Исследователи также смогли установить расстояние от Земли до Стрельца A * на расстоянии 27000 световых лет.

Обновления на объекте VLT в конце этого десятилетия продвинут технологию еще дальше, открывая более слабые звезды ближе к черной дыре.

В конечном итоге команда стремится найти звезды так близко, чтобы их орбиты почувствовали гравитационные эффекты вращения черной дыры.

Снимок Европейской южной обсерватории, сделанный 24 июня 2021 года, показывает изменение положения звезд вокруг Стрельца A *.

Фотографии звезд вокруг Стрельца A * от ESO от 27 июля этого года. Стрелец A * назван в честь своего местоположения в созвездии Стрельца.

На снимке инструменты очень большого телескопа в отдаленной и малонаселенной пустыне Атакама на севере Чили.

Предстоящий очень большой телескоп ESO (ELT), строящийся в чилийской пустыне Атакама, позволит команде измерить скорость этих звезд с очень высокой точностью.

Это также позволило бы исследователям измерить скорость вращения черной дыры — то, что раньше никто не мог сделать.

Оба командных документа были опубликованы сегодня. в первая статья Под названием «Распределение масс центра Галактики по астрономической интерферометрии множественных звездных орбит».

в вторая статья Это называется «Изображения глубокого центра Галактики с гравитацией».