Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) сообщает о том, что исследователям удалось получить ещё одно подтверждение устоявшегося представления о существовании сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути.

Во время работы был задействован приёмник GRAVITY на Очень Большом Телескопе (VLT). Специалисты наблюдали вспышку инфракрасного излучения от аккреционного диска вокруг массивного объекта Стрелец A* в самом сердце Млечного Пути.

Учёные отмечают, что полученные данные являются подтверждением того, что объект в центре нашей галактики действительно является сверхмассивной чёрной дырой.

«Вспышка была порождена веществом, находящимся на орбите, очень близкой к горизонту событий чёрной дыры. Таким образом, это самое детальное на сегодняшний день наблюдение вещества на столь близком расстоянии от чёрной дыры», — говорится в сообщении ESO.

Новые наблюдения позволили выявить скопления газа, несущиеся с огромной скоростью — около 30 % от скорости света. Высокая чувствительность приёмника GRAVITY позволила исследователям наблюдать процесс аккреции в реальном времени в небывалых подробностях. 

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова (МГУ) сообщает о том, что российским исследователям удалось обнаружить сверхмассивную чёрную дыру в ультракомпактной галактике.

Речь идёт о галактике Fornax UCD3. Она располагается в созвездии Печи. Нужно отметить, что ультракомпактные карликовые галактики характеризуются крайне высокой плотностью звёздного населения. Предполагается, что их размеры составляют приблизительно 200 световых лет в поперечнике. При этом в них находятся около сотни миллионов звёзд.

Масса открытой чёрной дыры составляет 4 % от полной массы галактики. В обычных галактиках это отношение существенно меньше — приблизительно 0,3 %.

«Мы открыли сверхмассивную чёрную дыру в центре галактики Fornax UCD3. Масса чёрной дыры составляет 3,5 миллиона солнечных масс, почти как в Млечном Пути», — говорят исследователи.

В ходе исследования ученые использовали данные инфракрасного спектрографа интегрального поля SINFONI, который установлен на одном из телескопов VLT в Чили. Работа проводилась совместно со специалистами из Европейской южной обсерватории (Германия и Чили), Института астрономии Общества Макса Планка, Потсдамского астрофизического института (Германия), Университета штата Мичиган, Университета штата Калифорния в Сан-Хосе, Техасского университета A&M, Университета Юты, Калифорнийского университета (США), Австралийской астрономической обсерватории, Университета Маккуори, Университета Квинсленда (Австралия) и из Швейцарской высшей технической школы Цюриха. 

Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о том, что исследователям удалось идентифицировать ранее неизвестный путь «подпитки» веществом сверхмассивных чёрных дыр.

Примеры галактик-медуз

Наблюдения проводились на Очень Большом Телескопе ESO: специалисты при помощи спектрографа MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) изучали процессы отрыва газа от галактик. В частности, исследовались так называемые галактики-медузы. Эти образования получили своё название из-за характерных продолговатых «щупальцев» вещества, выступающих на десятки тысяч световых лет за пределы галактических дисков.

«Щупальца» галактик-медуз формируются в скоплениях галактик в ходе процесса «приливного обдирания». «В результате гравитационных взаимодействий галактики начинают с большой скоростью двигаться внутри скоплений, сталкиваясь при этом с горячим и плотным газом: их как-бы обдувает мощным потоком ветра, который отрывает газовые "пряди" от галактических дисков и стимулирует внутри этих прядей вспышки звёздообразования», — отмечает ESO.

Выяснилось, что в центре шести из семи исследованных галактик-медуз расположены сверхмассивные чёрные дыры, подпитываемые окружающим газом. Иными словами, выявлена сильная связь между «приливным обдиранием» и присутствием активных чёрных дыр. Ранее такой механизм подпитки чёрных дыр веществом никто не наблюдал.

«Наши наблюдения с инструментом MUSE позволяют предполагать существование нового механизма транспортировки газа в окрестность чёрной дыры. Это даёт нам ещё одно звено в ещё плохо понятной системе связей между сверхмассивными чёрными дырами и их родительскими галактиками», — говорят исследователи. 

Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о важном открытии, которое может серьёзно повлиять на представления учёных о свойствах и эволюции галактик.

Наблюдения на Очень Большом Телескопе (VLT) в обсерватории ESO на горе Параналь в Чили показали, что звёзды образуются внутри мощных выбросов вещества из сверхмассивных чёрных дыр в ядрах галактик. Это первые подтверждённые наблюдения образования светил в столь экстремальных условиях.

Астрономы изучали две сталкивающиеся галактики, которые находятся на расстоянии в 600 млн световых лет от Земли. Были зафиксированы колоссальные извержения вещества из окрестностей сверхмассивной чёрной дыры в ядре одной из галактик. При этом удалось впервые обнаружить прямое доказательство рождения звёзд внутри этого вещества.

Извержения обусловлены выделением гигантских количеств энергии в активных турбулентных центральных областях галактик. В ядрах большинства галактик прячутся сверхмассивные чёрные дыры; в процессе поглощения окружающего их вещества они разогревают его и часть выбрасывают наружу в виде мощных и плотных потоков газового «ветра».

Благодаря уникальным возможностям инструментов VLT исследователям удалось выполнить прямую регистрацию новорождённого звёздного населения внутри выброса. Причём оказалось, что эти светила горячее и ярче, чем звёзды, образующиеся в менее экстремальных средах, например, в галактических дисках. Возраст обнаруженных звёзд оценивается менее чем в несколько десятков миллионов лет. Эти светила с очень высокими скоростями движутся в направлении от центра галактики.

«Открытие обещает интереснейшие последствия для развития некоторых областей астрофизики, например, для решения вопросов о том, как галактики приобретают определённую форму, как происходит обогащение межгалактического пространства тяжёлыми элементами и даже где может образовываться пока не объяснённое космическое инфракрасное фоновое излучение», — отмечает ESO. 

Орбитальный телескоп «Хаббл» ( NASA/ESA Hubble Space Telescope) передал на Землю снимок необычной системы под обозначением RX J1140.1+0307, находящейся на расстоянии приблизительно 1 млрд световых лет от нас.

Запечатлённый объект расположен в созвездии Девы. На первый взгляд он представляет собой обычную спиральную галактику. Однако у этой галактики есть одна загадочная особенность.

Считается, что в центре большинства крупных галактик располагается сверхмассивная чёрная дыра. В «сердце» же RX J1140.1+0307 находится чёрная дыра относительно небольшой массы. При этом наблюдаемый спектр излучения системы не может быть объяснён с точки зрения принятых теорий о строении таких галактик и чёрных дыр. Объяснить подобную особенность RX J1140.1+0307 исследователи пока не могут.

Добавим, что представленный снимок получен при помощи усовершенствованной обзорной камеры ACS (Advanced Camera for Surveys) на борту «Хаббла», которая была установлена во время одной из миссий по обслуживанию телескопа. 

Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о том, что группе исследователей, похоже, удалось зафиксировать редкое и экстремальное явление — разрушение звезды вращающейся чёрной дырой.

ESO

В прошлом году в ходе автоматического обозрения неба ASAS-SN (All Sky Automated Survey for SuperNovae), целью которого является регистрация вспышек сверхновых, было отмечено событие под кодовым обозначением ASASSN-15lh. Эта вспышка была классифицирована как беспрецедентно яркая сверхновая, порождённая взрывом завершившей свою эволюцию звезды очень большой массы. Яркость вспышки вдвое превысила отмеченный до этого рекорд.

Однако новые наблюдения позволяют говорить о том, что источником излучения вряд ли является вспышка яркой сверхновой. Скорее всего, зафиксированное событие связано с быстровращающейся сверхмассивной чёрной дырой, которая разрушила звезду небольшой массы.

ESO

Согласно этому сценарию, исключительно сильное гравитационное воздействие сверхмассивной чёрной дыры, расположенной в центре галактики, разорвало солнцеподобное светило, оказавшееся слишком близко.

Нужно отметить, что подобные события, называемые приливным разрушением, происходят весьма редко. На сегодняшний день отмечено лишь около десяти таких явлений.

Добавим, что удивительное событие произошло в галактике, удалённой от Земли на 4 миллиарда световых лет. В момент наибольшего блеска объект излучал энергию, в 20 раз превосходящую весь световой поток Млечного Пути. 

Новые наблюдения, проведённые с помощью космического телескопа «Хаббл» (NASA/ESA Hubble Space Telescope), раскрыли детали завораживающей структуры галактики NGC 4696.

Галактика NGC 4696 находится на расстоянии приблизительно 150 млн световых лет от нас в созвездии Центавра. Она является самым ярким представителем скопления Центавра, которое насчитывает более сотни галактик.

Помимо высокой яркости, NGC 4696 имеет и ещё одну отличительную особенность — необычную структуру с множеством нитевидных волокон. Наблюдения показывают, что они могут простираться на 200 световых лет. Причём вещество в этих волокнах по плотности в 10 раз превосходит окружающий газ.

По мнению исследователей, необычная форма NGC 4696 объясняется наличием сверхмассивной чёрной дыры в центре, медленно «пожирающей» галактику.

Добавим, что скопление Центавра состоит из двух различных подгрупп галактик, движущихся с разными скоростями. Основная подгруппа содержит галактику NGC 4696, вторая — галактику NGC 4709, которая является второй по яркости в скоплении. Учёные полагают, что, в конечном счете, подгруппы сольются в единое целое. 

Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о том, что международной группе астрономов удалось объяснить загадочные изменения в поведении сверхмассивной чёрной дыры в центре далёкой галактики с обозначением Markarian 1018.

Установлено, что многие галактики имеют очень яркое ядро, свечение которого объясняется наличием в нём сверхмассивной чёрной дыры. Считается, что яркое сияние объясняется очень сильным нагревом вещества при падении на чёрную дыру: такой процесс называется аккрецией.

Однако у некоторых галактик наблюдаются резкие изменения их типа свечения в течение небольшого по космическим меркам периода времени. Markarian 1018 как раз и является одним из таких объектов. Причём за последние годы эта галактика изменила свой тип дважды, в течение последних пяти лет вернувшись в первоначальное состояние.

Наблюдения, выполненные с использованием Очень Большого Телескопа ESO, космического телескопа «Хаббл» и рентгеновской обсерватории NASA «Чандра», позволили установить, чем именно объясняются резкие изменения яркости Markarian 1018.

Учёные пришли к выводу, что  чёрная дыра медленно снижала свой блеск потому, что ей стало недоставать аккрецируемого вещества. Возможно, «голодание» вызвано тем, что приток вещества чем-то прерывается. Специалисты также говорят, что чёрная дыра в центре Markarian 1018 может оказаться двойной, ведь эта галактика является продуктом слияния двух галактик, в центре каждой из которых, вполне вероятно, находилась сверхмассивная чёрная дыра. 

Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о том, что международная группа астрономов, работающая на телескопе ALMA, стала свидетелем космического явления, которого никто раньше не наблюдал: скопление межгалактических газовых облаков обрушивается наподобие гигантского ливня на сверхмассивную чёрную дыру в центре огромной галактики в миллиарде световых лет от Земли.

Холодный межгалактический ливень глазами художника

До сих пор астрономы считали, что в самых крупных галактиках сверхмассивные чёрные дыры медленно и скудно подпитываются ионизованным газом галактических гало. Новые наблюдения на телескопе ALMA показывают, что при соответствующих межгалактических условиях на чёрные дыры могут обрушиваться и массивные хаотические ливни гигантских облаков очень холодного молекулярного газа.

Исследователи изучали необычно яркое скопление из примерно 50 галактик с обозначением Abell 2597. В ядре этого скопления находится массивная эллиптическая галактика Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy, а пространство между галактиками скопления заполнено горячим ионизованным газом.

«Этот очень и очень горячий газ может быстро охлаждаться, конденсироваться и образовывать "осадки" примерно так же, как тёплый и влажный воздух в атмосфере Земли собирается в дождевые облака и затем выпадает в виде дождя. Новообразованные облака сливаются с галактикой, давая материал для звездообразования и снабжая веществом сверхмассивную чёрную дыру», — объясняют учёные.

Наблюдения показали, что в окрестности центра галактики три массивных скопления холодного газа движутся в направлении сверхмассивной чёрной дыры со скоростью около миллиона километров в час. Масса каждого из этих облаков — около миллиона солнечных масс, а поперечник достигает десятков световых лет. По оценкам, газовые облака отстоят от центральной чёрной дыры в своей галактике всего на 300 световых лет, то есть, в астрономических масштабах, находятся буквально на грани поглощения чёрной дырой. 

Американское космическое агентство регулярно публикует как отснятые в рамках научных миссий материалы из собственного фото- и видеоархива, так и на основе проведённых исследований прибегает к компьютерному моделированию имевших место в космосе событий. В этот раз специалисты NASA потрудились над 3D-визуализацией того, как чёрная дыра — теоретически существующая область космического пространства, для которой характерно чрезвычайно мощное гравитационное притяжение — захватывает и поглощает удалённую на расстояние 290 млн световых лет от Земли звезду. 

На видео длительностью в одну минуту условная звезда, оказавшись в непосредственной близости к чёрной дыре, пересекает «горизонт событий». После этого из-за притяжения, избежать воздействие которого не в состоянии даже кванты света, приливные силы разрывают звезду на части. Продемонстрированный в ролике процесс, именуемый «приливным разрушением», сопровождается потускнением «пойманной» звезды, после которого небесное тело превращается в скопление звёздного мусора.

Лишь немногие остатки от бывшей звезды разносятся по космическому пространству в результате поглощения. Большая же часть газового шара становится новым кольцом чёрной дыры — обволакивающим её диском из летучих соединений с характерным свечением, не способным преодолеть гравитационное поле и рассеяться.

Европейское космическое агентство определилось со следующим значительным проектом по изучению космического пространства. В рамках прошедшей недавно конференции в качестве основы для создания космической обсерватории нового поколения был выбран проект Athena (Advanced Telescope for High Energy Astrophysics — Передовой телескоп для астрофизики высоких энергий). В рамках программы к 2028 году будет создан и отправлен в космос космический аппарат для регистрации поведения высокоэнергетических объектов, включая чёрные дыры и гамма-всплески. С его помощью учёные рассчитывают найти ответы на два важнейших вопроса:

• каким образом нормальная (не тёмная) материя собирается вместе для формирования структур вселенского масштаба;
• как происходит рост сверхмассивных чёрных дыр и  за счёт чего формируется их окружение?

Рентгеновский телескоп «Афина» глазами художника. electronicsweekly.com

Оборудование, которое установят на борту «Афины» будет в сто раз чувствительнее того, которое используется на космических обсерваториях CHANDRA и XMM –Newton. С её помощью исследователи смогут отслеживать орбиты, экстремально близкие к горизонту событий чёрной дыры, измерять вращение сверхмассивных чёрных дыр в ядрах активных галактик, производить спектроскопию истекающего из галактических ядер звёздного вещества. Кроме того, появится возможностью взглянуть на чёрные дыры молодой Вселенной. Этим список возможностей будущего аппарата не ограничивается, появится возможностью с высокой точностью регистрировать выделяемую чёрными дырами энергию в галактических и межгалактических масштабах, и многое другое.

Выброс звёздного вещества в межгалактическое пространство сверхмассивной чёрной дырой, расположенной в центре галактики. ESA

Основным инструментом «Афины» станет зеркало с площадью собирающей поверхности 3 м², разрешением 5 угловых секунд и фокусным расстоянием 12 метров. Для того, чтобы полностью исключить влияние излучения телескопа на получаемые данные, всё электронное оборудование телескопа, в дополнение к экстремально низким температурам открытого космоса, будет дополнительно экранировано от нагрева солнечным светом. «Рабочим местом» телескопа станет точка Лагранжа L2 системы Земля-Солнце, удаленная от нашей планеты на 1,5 млн км. Запланированный срок эксплуатации составляет 5 лет. Стоимость проекта на данном этапе оценивается в 1 млрд евро. «Афина» станет вторым крупным проектом, который будет реализовываться в рамках программы ESA «Cosmic Vision 2015-25». Первым аппаратом десятилетней программы развития европейской космонавтики станет JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer), который в 2022 году отправится изучать крупные спутники Юпитера – Каллисто, Ганимед и Европу.

Специалисты NASA, осуществляющие руководство новейшим орбитальным рентгеновским телескопом NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), который отправился в космос 13 июня, рассказали, что в ходе подготовки аппарата к работе успешно развернута 10-метровая мачта с рентгеновской оптикой. Вечером 21 июня инженеры из центра управления в калифорнийском университете в Беркли отдали телескопу команду на выдвижение мачты, которая была успешно выполнена через 26 минут. За это время 56 секций мачты автоматически собирались в «кубики» и выдвигались из аппарата.

Необходимость реализации столь сложной системы строения телескопа продиктована особенностями регистрации рентгеновского излучения. В отличие от видимого света, рентгеновские лучи отражаются только под малыми углами, в связи с чем зеркала необходимо размещать практически параллельно лучам. И одновременно с этим расстояние между зеркалами и детекторами должно быть довольно большим, чтобы можно было сфокусировать лучи. А с учетом того, что для запуска аппарат должен быть как можно плотнее упакован, пришлось использовать выдвижную мачту.

На конце мачты размещены два цилиндрических блока, каждый из которых содержит 133 вложенных друга в друга зеркала, которые будут отражать излучение к детекторам в основном корпусе аппарата. Первые наблюдения будут проведены в ближайшие пять дней.

Материалы по теме:

• Разделенные миллионами световых лет галактики «притворились» сталкивающимися;
• Радиотелескоп «Спектр-Р» прошел лётные испытания и готов изучать Вселенную;
• «Охотник за черными дырами» NuSTAR выведен на орбиту;
• Участники ESO дали зеленый свет строительству гигантского оптического телескопа E-ELT.

На околоземную орбиту выведен еще один высокоточный научно-исследовательский прибор — рентгеновский телескоп NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) Национального аэрокосмического агентства США.

Запуск был осуществлен при помощи ракеты Pegasus XL, закрепленной под днищем самолета L-1011 Stargazer, который поднялся в воздух с атолла Кваджалейн. После отделения от борта самолета ракета вывела аппарат на расчетную геоцентрическую орбиту высотой около 550 км. По прошествии 13 минут после отделения от ракеты телескоп развернул солнечные панели для подзарядки батарей, отчитавшись позднее о том, что все системы функционируют нормально. В ближайший месяц специалисты будут заниматься проверкой всех бортовых систем аппарата, после чего начнется первая стадия научной программы.

Основной задачей телескопа NuSTAR станет изучение черных дыр и квазаров. Благодаря высокой чувствительности оборудования — в 100 раз выше, чем у таких аппаратов, как Chandra и XMM-Newton — телескоп сможет «разглядывать» ближайшие окрестности черных дыр. Вещество, которое притягивает черная дыра, образует вокруг нее диск аккреции, температура которого рядом с черной дырой достигает миллионов градусов. Эти области диска является источником мощного рентгеновского излучения, которое и будет фиксировать телескоп.

Кроме того, NuSTAR сможет наблюдать за остатками взрывов сверхновых звезд — нейтронными звездами и черными дырами звездной массы, а также фиксировать гамма-всплески и взрывы сверхновых. Вторая задача телескопа NuSTAR — изучение рентгеновских вспышек, происходящих на Солнце, которые являются одним из главных проявлений активности нашего светила.

Материалы по теме:

• Массивы радиотелескопов помогут искать разумную жизнь в дальних уголках Вселенной;
• Фото дня: двойной транзит — Венера и телескоп Хаббл на фоне Солнца;
• Видео: редкое астрономическое явление — прохождение Венеры по солнечному диску;
• NASA: Собираетесь на Луну? Не приближайтесь к «историческим объектам».

Группе астрофизиков из университета Джона Хопкинса в Балтиморе (The Johns Hopkins University) удалось зафиксировать и изучить в подробностях, насколько позволяют современные технические средства, результат поглощения сверхмассивной черной дырой близлежащей звезды.

В начале лета 2010 года одновременно несколько телескопов зафиксировали мощную вспышку в ультрафиолетовом диапазоне, исходящую из созвездия Дракона. Трехмесячная продолжительность вспышки позволила ученым установить ее источник и обстоятельства. Как выяснилось, исследователям посчастливилось увидеть последствия захвата и последующего «поедания» черной дырой несчастной «престарелой» звезды – красного гиганта: возраст звезды ученые примерно рассчитали, исходя из отсутствия в спектре вспышки линий водорода, который является основным видом горючего в термоядерных реакциях любой звезды. Скорее всего, перед поглощением от звезды осталось лишь горячее гелиевое ядро небольших – около трети Солнца – размеров.

В последнее время звезда вращалась по крайне близкой к черной дыре орбите. В какой-то момент притяжение черной дыры стало настолько сильным, что звезду просто разорвало на части с последующим выбросом звездного вещества на вытянутую в виде хвоста орбиту. Позднее раскаленные останки звезды упали на черную дыру, вызвав ту самую вспышку, которую зафиксировали ученые.

Исследователи отмечают, что полученные результаты не совсем соответствуют теоретическим представлениям, описывающим процесс подобного взаимодействия черных дыр со звездами. Разрешить имеющиеся нестыковки, по мнению ученых, помогут дальнейшие наблюдения и повторная обработка полученных данных с созданием более точных моделей.

Материалы по теме:

• Видео дня: головокружительные кадры из жизни Юпитера и Сатурна;
• Академия наук предлагает запустить «Фобос-Грунт-2» в 2020 году;
• SpaceX планирует "переселить" людей на другие планеты.

Источник:

• space.com

Нередко исследование космических объектов приносит больше вопросов, чем дает ответов. Так получилось и в случае с объектом IGR J17091-3624 – черной дырой звездной массы. В результате анализа данных, собранных о черной дыре рентгеновским телескопом Chandra, ученые установили, что с диска, который окружает черную дыру, дует самый быстрый ветер из когда-либо зарегистрированных.

Исследователи выяснили, что скорость истечения вещества из окрестностей черной дыры составляет около 9 тыс. км/с (32 млн км/ч), или 3% скорости света. С учетом «аппетита» черной дыры и ее массы, вероятно, что в космическое пространство сбегает больше вещества, чем успевает съедать черная дыра. В данном случае объем потерь может достигать 95%. Такой результат указывает, что распространенное мнение о том, что черные дыры поглощают весь материал, который к ним приближается, неверно.

Ветер IGR J17091 дует в разных направлениях. Он отличается и от джета, который представляет собой поток материала, выбрасываемого в виде сильно концентрированного пучка перпендикулярно диску почти со скоростью света.

Одновременные наблюдения, проведённые с помощью системы Expanded Very Large Array Национальной радиоастрономической обсерватории США, показали, что при регистрации сверхбыстрого ветра релятивистской струи нет, хотя она видна в другое время. Это согласуется с наблюдениями других чёрных дыр звёздных масс, которые говорят о том, что ветры подавляют джеты.

Астрономы полагают, что такие ветры порождаются теми же магнитными полями в дисках чёрных дыр, которые несут ответственность и за джеты. На результат влияют геометрия магнитного поля и скорость, с которой материал падает в чёрную дыру.

Необычная двойная система, состоящая из черной дыры IGR J17091-3624 и звезды-компаньона, находится в нашей Галактике и удалена от нас на 28 тыс. световых лет.

Материалы по теме:

• Вопрос об участии России в проекте ExoMars будет рассмотрен в марте
• Ученые: Луна умерла на 950 млн лет позже, чем считалось ранее
• Видео: колоссальные торнадо размером с Землю пляшут по поверхности Солнца
• Фоторепортаж о работе российских космонавтов за бортом МКС
• Копии Mass Effect 3 запустят в космос
• Пользователи RIFT любят жениться
• Стыковка китайского пилотируемого корабля с орбитальной лабораторией запланирована на лето
• Космический грузовик ATV-5 назван в честь бельгийского ученого Жоржа Леметра
• Редчайшая черная дыра «сбежала» из погибающей галактики
• Российские космонавты отработали шестичасовую смену в открытом космосе