С помощью совокупности телескопов удалось впервые зафиксировать пылевое кольцо, окружающее сверхмассивную черную дыру в близлежащей галактике.
Галактика NGC 4151Расположена достаточно близко к Млечному Пути и по многим признакам ей подобна. Имеет форму спиральной галактики с перемычкой и сверхмассивной черной дырой в активном центре, что обуславливает её необычный внешний вид и иногда приводит к прозвищу… Оком СауронаНовые исследования данной области позволили наблюдать внутреннее кольцо пыли, обрамляющее черную дыру, — структуру, долгое время предсказываемую теорией, но невиданную ранее. статье, опубликованной в The Astrophysical Journal.
В центре многих галактик располагаются сверхмассивные черные дыры, масса которых может достигать миллионов и даже миллиардов солнечных масс. В Млечном Пути ее оценивают более чем в четыре миллиона, а у NGC 4151 — от 2,5 до 30 миллионов солнечных масс. Такие черные дыры активно поглощают звезды, газ и пыль, находящиеся рядом с ними.
Погружаясь в глубину дыры, вещество закручивается спиралью, набирает скорость и нагревается до высоких значений, создавая яркий диск аккреции. Иногда под воздействием магнитных полей из его полюсов вырываются узкие струи частиц — джеты, разгоняемые до скоростей, близких к скорости света. Многие черты этих структур теоретически описаны и предсказаны моделями. Однако прямо наблюдать газопылевые диски пока не удалось: их размеры малы, а часто заслоняют скопления вещества.
Внешнее кольцо пыли располагается на отдалении и не сильно нагрето, поэтому в нём могут оставаться отдельные пылевые частицы из тяжёлых элементов. Кольцо излучает в инфракрасном диапазоне, и именно это удалось наблюдать Макото Кишимото и его коллегам.
Учёные использовали массив телескопов CHARA в обсерватории Маунт-Вильсон для наблюдений галактики NGC 4151, также известной как Око Саурона. Эта галактика подходит для таких исследований из-за близости и яркого излучения активного центра. Шесть телескопов CHARA, функционирующие как единый интерферометр, дали возможность увидеть пылевое кольцо с высокой точностью.
Малая полуось объекта составляет 0,7 от большей, радиус равен 0,03 парсека, а плоскость расположена перпендикулярно исходящему из центра джету. Наблюдения также выявили более разреженное внешнее облако пыли, окружающей центральное кольцо. Предполагается, что вещество выносится к периферии под давлением излучения и частиц в направлении джета.