Астрофизики проводили облако газа в черную дыру

Опубликовано: 09.03.2022

Астрофизики получили наглядное подтверждение тому, что черная дыра в центре нашей галактики поглощает облака газа. Наблюдения, проведенные в южной Европейской обсерватории с 2004 по 2013 год показали, что газовое облако подошло ближе к черной дыре и оказалось сильно вытянуто за счет гравитации. Подробности приведены на официальном сайте обсерватории с отсылкой к еще не опубликованной статье ученых в Astrophysical Journal.

Ученые наблюдали газовое облако, которое перемещалось по орбите вокруг черной дыры и при этом вытянулось до 160 миллиардов километров. Измерения показали, что расстояние от него до черной дыры составляет всего 25 миллиардов километров. Это соответствует радиусу орбиты Нептуна и, как говорят изучавшие объект ученые, такая дистанция может считаться крайне маленькой тогда, когда речь идет о сверхмассивных черных дырах в центре галактик.

Исследователям также удалось определить скорость, с которой движется газ. Она составила около десяти миллионов километров в час или около одного процента от скорости света. Скорость движения Земли по орбите, для сравнения, немногим больше ста тысяч километров в час в инерциальной системе отсчета, связанной с центром масс системы Солнца-Земля. Под действием гравитационного поля облако вытянуло в длинный хвост, наблюдать который оказалось сложнее из-за малого диаметра. Часть вещества облака была буквально вырвана черной дырой в момент прохождения через перицентр, самую близкую к черной дыре точку орбиту.

Чтобы получить снимки вытянутого газового хвоста, астрономы использовали Очень Большой телескоп (VLT) и съемку с выдержкой в 20 часов. При этом использованный для наблюдений спектрометр так же получил спектр каждого формирующего снимок пикселя. Информация о спектре помогла узнать о скорости газа за счет эффекта Допплера: спектральные линии движущихся источников излучения смещаются на величину, которая зависит от их скорости.