Rosyjscy astrofizycy nauczyli się badać właściwości „ogonów” supermasywnych czarnych dziur, najpotężniejszych emisji światła i naładowanych cząstek, opierając się na niedawno odkrytych rozbieżnościach w ich wyglądzie w pasmach optycznych i radiowych, mówi artykuł opublikowany w czasopiśmie MNRAS.
„Można bez przesady powiedzieć, że jest to odkrycie nowego kierunku w astrofizyce obserwacyjnej. Porównanie danych z interferometrów radiowych i teleskopów optycznych pomoże nam uzyskać informacje o dyskach akrecyjnych wokół czarnych dziur i gorących dżetów w centrach galaktyk w świetle widzialnym. Teraz lepiej rozumiemy, jak one działają i jakie procesy tam zachodzą”- mówi cytowany przez serwis prasowy MIPT Jurij Kowalow, kierownik laboratorium w Astro Space Center Instytutu Fizycznego im. Lebiediewa.
Supermasywne czarne dziury istnieją w centrum prawie każdej galaktyki. W przeciwieństwie do czarnych dziur, które pojawiają się podczas zapadania się gwiazd, ich masa jest kilka milionów razy większa od masy Słońca. Okresowo absorbują gwiazdy, inne ciała niebieskie i gaz, wyrzucając część przechwyconej materii w postaci dżetów - wiązek rozgrzanej plazmy poruszających się z prędkością bliską prędkości światła.
Cztery lata temu wystrzelono stargazer GAIA, obserwując około miliarda gwiazd w Drodze Mlecznej i setki tysięcy odległych galaktyk, których centra są domem dla aktywnych czarnych dziur. Obserwacje czarnych dziur nie były głównym zadaniem tego teleskopu, ale pozwoliły naukowcom określić ich dokładne współrzędne.
Pomiary te, zdaniem astrofizyka, ujawniły nieoczekiwaną rzecz - okazało się, że położenie supermasywnych czarnych dziur, obliczone za pomocą radioteleskopów, w niektórych przypadkach nie pokrywało się z tym, co „zobaczyła” GAIA. Według obliczeń Kowalowa i jego kolegi Leonida Pietrowa, około 6% kwazarów obserwowanych przez europejską sondę miało takie „niemożliwe” anomalie.
Próbując zrozumieć, co może być związane z tymi przesunięciami w położeniu czarnych dziur, Kovalev i Petrov przeanalizowali i porównali właściwości wszystkich takich obiektów, które były obserwowane przez GAIA i radioteleskopy na Ziemi. Jak zauważają naukowcy, tak duża liczba „błędów” we współrzędnych kwazarów skłoniła ich do przypuszczenia, że te przesunięcia mogą być związane nie z błędami pomiaru, ale z właściwościami samych czarnych dziur.
„Nie wszystko jest widoczne w zasięgu radiowym, na przykład dysk akrecyjny supermasywnej czarnej dziury jest jasny w optyce i ultrafiolecie. Dlatego postanowiliśmy spróbować połączyć dane z dwóch źródeł”- kontynuuje Kovalev.
Okazało się, że przesunięcia położenia kwazara w zakresie optycznym nie były przypadkowe, ale związane z urządzeniem i położeniem dżetów, ognistymi „ogonami” czarnych dziur. Ten związek, wyjaśnia naukowiec, umożliwia badanie struktury emisji kwazarów w zakresie optycznym z fantastycznie wysoką rozdzielczością, niedostępną dla Hubble'a i innych potężnych teleskopów, poprzez połączenie obrazów optycznych z danymi z radioteleskopów.
Film promocyjny:
Dzięki temu, zauważa Kovalev, jego zespołowi udało się już odkryć bardzo długie i jasne dżety w pobliżu kilku czarnych dziur, których istnienia naukowcy wcześniej nie podejrzewali.
Ponadto odkrycie to ma aspekt zastosowany: obserwacje kwazarów za pomocą sieci radioteleskopów są obecnie wykorzystywane do tworzenia układu odniesienia dla nawigacji. Na podstawie tych danych naukowcy śledzą ruch kontynentów i mierzą parametry obrotu Ziemi w systemie GLONASS. Odkrycie rosyjskich astronomów pokazuje, że współrzędne czarnych dziur w optyce mogą „unosić się” w czasie, co ogranicza możliwość zastosowania teleskopów optycznych do takich celów.
