Космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» совершила новый прорыв, получив беспрецедентно четкое инфракрасное изображение мощной релятивистской струи, извергаемой сверхмассивной черной дырой в сердце галактики Мессье 87 (M87). Этот знаменитый выброс, который астрономы наблюдают уже более века, на снимке предстает в виде яркой розовой полосы, простирающейся на тысячи световых лет. Он контрастирует с фиолетовым свечением окружающего газа. Главной сенсацией стало обнаружение слабой контрструи — зеркального отражения основного потока, удаляющегося в противоположную сторону на расстояние около 6000 световых лет. Это первое столь ясное её изображение в инфракрасном свете.
Галактика-лаборатория и инструменты открытия
Галактика M87, удаленная от нас на 55 миллионов световых лет, известна своей центральной черной дырой M87*. Именно её тень впервые в истории была визуализирована в 2019 году. Эта черная дыра служит «двигателем» колоссального выброса, представляющего собой идеальную природную лабораторию для изучения экстремальной физики. Международная группа ученых под руководством Яна Рёдера из Института астрофизики Андалусии использовала камеру ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) телескопа «Уэбб». Они провели съемку в четырех различных инфракрасных фильтрах, а затем с помощью сложной обработки данных «вычли» свет звезд, пыли и фоновых галактик. В результате был получен самый детальный на сегодня инфракрасный портрет струи M87.
Узлы, спирали и тайны ускорения частиц
На полученном изображении отчетливо видны яркие сгустки (узлы) вдоль струи. Эти области отмечают места, где заряженные частицы разгоняются до релятивистских скоростей, близких к скорости света.
Обратите внимание: NASA инвестирует в футуристический телескоп, который будет строить сам себя в космосе.
Ближе к ядру галактики струя закручивается в спираль. Также на снимке различимы медленно движущаяся структура «узел L» и знаменитая область HST-1, которая в прошлом демонстрировала кажущееся сверхсветовое движение. Высокое разрешение «Уэбба» позволило обнаружить, что HST-1 на самом деле состоит из двух отдельных субструктур с разными свойствами излучения. Это указывает на наличие ударных волн и сложных процессов ускорения частиц в непосредственной близости от черной дыры. Что касается контрструи, то она проявляется как две тонкие нити, соединенные горячей точкой, формируя слабую С-образную форму, что подтверждает более ранние радионаблюдения.Природный ускоритель и его влияние на галактику
Анализ данных подтвердил, что свечение струи создается синхротронным излучением. Этот тип света генерируется электронами, движущимися по спиральным траекториям в мощных магнитных полях. Измеряя тонкие различия в цвете (спектре) между четырьмя инфракрасными диапазонами, ученые смогли проследить, как частицы набирают энергию, теряют её (охлаждаются) и закручиваются вдоль струи. Подобные выбросы, питаемые сверхмассивными черными дырами, являются самыми мощными природными ускорителями частиц во Вселенной, достигая энергий, немыслимых в земных условиях. Их изучение критически важно для понимания того, как черные дыры формируют эволюцию своих галактик, регулируя звездообразование и распространяя вещество и энергию в межгалактическое пространство.
03.10.2025 3 FacebookXVKontakteOdnoklassnikiTelegram Подпишитесь на нас:Вконтакте / Telegram / Дзен НовостиБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.