Архивы Chandra - ASTRO QUANTUM

Астрономы обнаружили эхо излучения черной дыры Стрельц А* в период её активности 200 лет назад

Международная группа ученых обнаружила, что Стрелец A* (Sgr A *), сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, вышла из длительного периода покоя около 200 лет назад.

Команда, возглавляемая Фредериком Марином, исследователем астрономической Страсбургской обсерватории, выявила эхо прошлого пробуждения этого гигантского объекта, который в четыре миллиона раз массивнее Солнца. Их работа была опубликована в Nature 21 июня.

В течение одного года в начале 19 века черная дыра поглощала космические объекты, которые подходили к ней слишком близко, прежде чем снова войти в состояние покоя. Никакого эффекта на Земле не ощущалось, поскольку расстояние между Sgr A * и нашей планетой слишком велико (примерно в 2 миллиарда раз больше расстояния от Земли до Солнца). Однако обнаруженное рентгеновское эхо, которое было излучено около 200 лет назад, показывает, что первоначальная интенсивность излучения в момент активности черной дыры была в миллион раз больше, чем излучение Sgr A* в настоящее время.

Чтобы получить представление об увеличении интенсивности рентгеновского излучения, когда черная дыра вышла из состояния покоя, можно провести сравнение, как если бы одинокий светлячок, спрятанный в лесу, внезапно стал таким же ярким, как солнце. Эти результаты объясняют, почему галактические молекулярные облака вблизи Sgr A * светятся ярче обычного — потому, что они отражают рентгеновские лучи, которые Sgr A * испустил 200 лет назад.

Для проведения своих исследований ученые использовали спутник НАСА IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), который впервые смог с большой точностью определить поляризацию этого рентгеновского излучения, а также его источник, что ранее оказалось невозможным. Поляризованный рентгеновский луч, подобно компасу, указывает прямо на его источник — Sgr A *, хотя последний в настоящее время фактически спит. Ученые продолжают свою работу над Sgr A *, чтобы попытаться определить физические механизмы, необходимые черной дыре для перехода из состояния покоя в активное.

Объединение изображений с James Webb и других телескопов дали потрясающие результаты

Опубликованы новые изображения, которые объединяют данные в инфракрасном диапазоне с космического телескопа James Webb (JWST), рентгеновской обсерватории Chandra X-ray Observatory NASA, космических телескопов: Spitzer Space Telescope NASA, XMM-Newton ЕКА, ESO New Technology Telescope и оптические данные с космического телескопа Hubble NASA.

На снимках представлены четыре знаковых астрономических объекта, демонстрирующих возможности этих обсерваторий за счет сочетания света в видимом, инфракрасном и рентгеновском диапазонах волн. К ним относятся звездное скопление NGC 346, расположенное в Малом Магеллановом облаке (SMC), спиральная галактика NGC 1672, туманность Орел (Мессье 16, или M16) и спиральная галактика Мессье 74 (она же. Призрачная галактика).

Эти объекты стали известными благодаря космическому телескопу Хаббл, который сделал их снимки в период с 1995 по 2005 год. С момента начала работы JWST провел наблюдения, которые позволили получить более четкое представление об этих объектах и зафиксировать дополнительные особенности. Добавив знаменитые возможности рентгеновской обсерватории Chandra к чувствительности Webb и его инфракрасному излучению и данные с других телескопов, ученые получили изображения, которые дают новое представление об этих объектах.

JWST предоставила нам самые подробные и захватывающие изображения Вселенной на сегодняшний день. Речь идет о 6,5-метровом основном зеркале обсерватории (состоящем из позолоченных бериллиевых пластин) и его чувствительных инфракрасных приборах, способных отображать объекты в ближнем, среднем и дальнем инфракрасном диапазонах (NIR, MIR и FIR). Его революционный солнцезащитный экран также поддерживает в обсерватории криогенные температуры, гарантируя, что она не пострадает от солнечных помех. Увы, существуют некоторые длины волн, которые JWST не может визуализировать, что не позволяет ему запечатлеть определенные небесные явления.

Данные с каждого телескопа представлены в разных цветах, и каждый объект отражен в отдельных длинах волн и в виде составного продукта данных. Сочетание видимого и невидимого света и параллельные наложения данных позволяют выявить множество мелких деталей. Полный список снимков можно найти на веб-сайте миссии НАСА «Чандра».

IXPE наблюдает струю из сверхмассивной черной дыры Центавра A

Центавр A находится на расстоянии 13 миллионов световых лет от нас в созвездии Центавра и представляет собой пятую по яркости галактику на небе. Также известную как NGC 5128, LEDA 46957, ESO 270-9 и Caldwell 7, это один из самых ярких объектов в ночном небе южного полушария.

Центавр A был открыт 29 апреля 1826 года шотландским астрономом Джеймсом Данлопом.

Астрономы предполагают, что то, что первоначально было эллиптической галактикой, столкнулось с относительно меньшей спиральной галактикой, придав ей своеобразную форму, которую мы видим сейчас.

В центре Центавра A лежит активно питающаяся сверхмассивная черная дыра с массой 55 миллионов солнечных масс.

Поскольку черная дыра питается падающим газом, она выбрасывает вещество со скоростью, близкой к скорости света.

Центавр А был тщательно изучен с момента запуска рентгеновской обсерватории Чандра НАСА в 1999 году.

С помощью аппарата NASA Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), запущенного в 2021 году, астрономы могут по-новому понять тайны этой галактики.

“В центре этой галактики находится сверхмассивная черная дыра, питающаяся окружающими ее газом и пылью, а также извергающиеся из нее большие струи частиц высокой энергии и другого материала”, — говорится в заявлении астрономов НАСА.

“Струя, показанная в верхнем левом углу изображения, простирается примерно на 13 000 световых лет от черной дыры”.

“Также видна полоса пыли, огибающая середину галактики, которая, возможно, возникла в результате столкновения с галактикой меньшего размера миллионы лет назад”.

IXPE специализируется на изучении свойства рентгеновского излучения, называемого поляризацией, которое относится к организации электромагнитных волн.

Это специализированное измерение помогает астрономам изучить, как частицы ускоряются до высоких энергий и скоростей — почти скорости света — на экстремальных космических объектах, подобных этому.

На Центавре A астрономы, использующие IXPE, стремятся понять, что вызывает рентгеновское излучение в струях.

До сих пор они не обнаружили поляризацию рентгеновского излучения на Центавре A, что указывает на то, что частицы намного тяжелее электронов, такие как протоны, не производят рентгеновское излучение.

“По мере анализа данных мы получим больше информации”, — сказали они.

 

 

Галактика с сияющей черной дырой на изображении с космического аппарата «Чандра»

Галактика Центавр A (Cen A) ярко сияет на этом изображении, объединяющем данные нескольких обсерваторий. В центре этой галактики находится сверхмассивная черная дыра, питающаяся окружающими ее газом и пылью, а также извергающимися из нее крупными струями частиц высокой энергии и другого материала. Струя, показанная в верхнем левом углу этого изображения, простирается примерно на 13 000 световых лет от черной дыры. Также видна полоса пыли, огибающая середину галактики, которая, возможно, возникла в результате столкновения с галактикой меньшего размера миллионы лет назад.

Цвета на этом изображении были выбраны с учетом источников данных. Синим цветом показано рентгеновское излучение, полученное рентгеновской обсерваторией НАСА «Чандра», оранжевым — рентгеновские лучи, обнаруженные спутником NASA Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), а оптический свет, наблюдаемый Европейской Южной обсерваторией в Чили, окрашен в белый и серый цвета.

Cen A широко изучалась с момента запуска «Чандры» в 1999 году. С помощью IXPE, который запущен в 2021 году, ученые могут по-новому понять тайны этого объекта. IXPE специализируется на изучении свойства рентгеновского излучения, называемого поляризацией, которое относится к организации электромагнитных волн. Это специализированное измерение помогает ученым изучить, как частицы ускоряются до высоких энергий и скоростей — почти скорости света — на экстремальных космических объектах, подобных этому.

На Cen A исследователи, использующие IXPE, стремятся понять, что вызывает рентгеновское излучение в струях. До сих пор ученые не обнаружили поляризацию рентгеновского излучения в Cen A, что указывает на то, что частицы намного тяжелее электронов, такие как протоны, не производят рентгеновское излучение. По мере анализа данных ученые будут получать больше информации.

Cen A находится в 12 миллионах световых лет от Земли в созвездии Центавра и представляет собой пятую по яркости галактику на небе.