Астрономите заснеха масивно вулканично изригване на черна дупка близо до Земята, което се простира 16 пъти повече от пълната луна в небето

Астрономите са създали най-изчерпателната картина на радиоемисиите от най-близката активна маса Черна дупка към земята.

Това излъчване се задейства от централна черна дупка в галактиката Кентавър А, на около 12 милиона светлинни години.

Когато черна дупка се храни с падащ газ, тя изхвърля материал с почти скоростта на светлината, което кара „радио мехурчетата“ да растат в продължение на стотици милиони години.

Погледнато от Земята, изригването от Кентавър А сега се простира на осем градуса по небето – дължината на 16 пълни луни, разположени една до друга.

Заснет с телескопа Murchison Widefield Array (MWA) в пустошта на Западна Австралия.

Кентавър А е активна гигантска елиптична галактика на 12 милиона светлинни години от нас. В основата му е черна дупка с маса 55 милиона слънца. Това съставно изображение показва галактиката и околното междугалактическо пространство на няколко различни дължини на вълната. Радиоплазмата е показана в синьо и изглежда взаимодейства с газовете, излъчващи горещи рентгенови лъчи (оранжево) и студения неутрален водород (лилаво). Облаци от Халфа (червени) също се появяват над основната оптична част на галактиката, която се намира между двете най-ярки радио точки. „Фонът“ се появява в оптични дължини на вълната, показвайки звезди в нашата галактика Млечен път, които вече са на преден план. Кредит: Конър Матерн, Луизиански държавен университет (Оптичен/Халва), Крафт и др. (рентгенова снимка), Struve et al. (Здравей), Бен Маккинли, ICRAR/Kurten. (радио)

Изследването е публикувано в списанието на 22 декември 2021 г Естествена астрономия.

Водещият автор д-р Бенджамин Маккинли от университетския възел Къртин, Международен център за радиоастрономически изследвания (ICRAR), той каза, че изображението разкрива стряскащи нови подробности за радиоизлъчването от галактиката.

„Тези радиовълни идват от материята, която се абсорбира в свръхмасивната черна дупка в центъра на галактиката“, каза той.

„Той образува диск около черната дупка и когато материята се отдели близо до черната дупка, от двете страни на диска се образуват мощни струи, изхвърляйки по-голямата част от материала обратно в космоса, на разстояние може би повече от милион светлинни години.

„Предишните радионаблюдения не успяха да се справят с екстремната яркост на струите и детайлите от по-големия регион около галактиката бяха изкривени, но нашето ново изображение преодолява тези ограничения.

Видео, показващо радиоактивната галактика Кентавър А, която е домакин на най-близката черна дупка, която активно захранва Земята. Видеото показва видимия размер на галактиката при светлина, рентгенови и подмилиметрови дължини на вълната от Земята в сравнение с Луната. След това се намалява, за да се покаже огромната степен на околните мехурчета, които се наблюдават при дължини на радиовълните. Астрономите са създали най-изчерпателната картина на радио емисиите от най-близката свръхмасивна черна дупка, захранваща Земята.

Кентавър А е най-близката радиогалактика до нашата галактика млечен път.

„Можем да научим много от Кентавър А, само защото е толкова близо и можем да го видим в толкова детайли“, каза д-р Маккинли.

„Не само на радиовълни, но и на всички други дължини на вълните на светлината.

„В това изследване успяхме да комбинираме радионаблюдения с оптични и рентгенови данни, за да ни помогне да разберем по-добре физиката на тези свръхмасивни черни дупки.“

Плочки 107, или „отвън“, както е известно, е една от 256 плочки от MWA, разположени на 1,5 километра от ядрото на телескопа. Осветителни плочки и древен пейзаж е луната. Кредит: Пийт Уилър, ICRAR

Астрофизик д-р Масимо Гаспари от Националния астрофизичен институт на Италия каза, че изследването подкрепя нова теория, известна като „хаотично студено натрупване“ (CCA), която се е появила в различни области.

„В този модел студените газови облаци в галактическия ореол се кондензират и падат над централните региони, захранвайки свръхмасивната черна дупка“, каза той.

„В резултат на този дъжд черната дупка взаимодейства мощно, като освобождава енергия обратно чрез радиоструи, надувайки невероятните лобове, които виждаме на изображението на MWA“, заключи д-р.

Д-р Маккинли каза, че галактиката изглежда по-ярка в центъра, където е по-активна и има много енергия.

„Тогава ще бъде по-слабо, когато си тръгнеш, защото енергията е загубена и нещата са се уредили“, каза той.

„Но има интересни характеристики, при които заредените частици се ускоряват и взаимодействат със силни магнитни полета.“

Директорът на MWA професор Стивън Тингей каза, че изследването е възможно благодарение на изключително широкото зрително поле на телескопа, превъзходното местоположение на тихото радио и отличната чувствителност.

„MWA е предшественик на Square Kilometer Array (SKA) – глобална инициатива за изграждане на най-големите радиотелескопи в света в Западна Австралия и Южна Африка“, каза той.

„Широкото зрително поле и, като следствие, огромното количество данни, които можем да съберем, означават, че потенциалът за откриване на всяко наблюдение на MWA е много висок. Това осигурява страхотна стъпка към по-голям SKA.“

Справка: „Многомащабна обратна връзка и захранване в най-близката радиогалактика Кентавър А“ от B. McKinley, S. J. Tingay, M. Gaspari, R. P. Kraft, C. Matherne, A. R. Offringa, M. McDonald, MS Calzadilla, S. Veilleux, SS Shabala , SDJ Gwyn, J. Bland-Hawthorn, D. Crnojević, BM Gaensler и M. Johnston-Hollitt, 22 декември 2021 г., достъпно тук. естествена астрономия.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01553-3

Масивът Murchison Widefield Array е MWA, управляван и управляван от университета Къртин от името на международен консорциум, разположен в радиоастрономическата обсерватория на Мърчисън в Западна Австралия. Обсерваторията се управлява от CSIRO, националната научна агенция на Австралия, и е създадена с подкрепата на австралийското и западноавстралийското правителство. Ние признаваме, че Wajarri Yamatji са традиционните собственици на обекта на обсерваторията.

Изследователският център за суперкомпютри Pawsey в Пърт – публично финансирано национално суперкомпютърно съоръжение от ниво 1 – помогна за съхраняването и обработката на бележките на MWA, използвани в това изследване.