После того, как ALMA присоединилась к сети телескопов, астрономы впервые обнаружили, что излучение сверхмассивной черной дыры Стрелец A* в центре нашей галактики происходит из меньшей области, чем считалось ранее. Это может указывать на то, что радиопоток от объекта направлен почти прямо на нас.
До сих пор туманное облако горячего газа мешало астрономам делать четкие снимки сверхмассивной черной дыры Стрелец A*, ставя под сомнение ее истинную природу. После присоединения мощного телескопа ALMA в северной части Чили к глобальной сети радиотелескопов астрономы смогли определить, что область излучения от черной дыры настолько мала, что источник может быть фактически направлен прямо на Землю.
Используя метод многофазной интерферометрии (VLBI) для наблюдений на частоте 86 ГГц, который объединяет множество телескопов в один огромный виртуальный телескоп, ученым удалось создать точную карту блокирования рассеяния света Стрелец A*. Удаление большинства рассеивающих эффектов позволило создать первое изображение среды черной дыры.
Высококачественное изображение позволило команде наложить ограничения на теоретическую модель газа вокруг Стрельца А *. Большинство радиопередач происходит с трехсотмиллионной степени, а их источник характеризуется симметричной морфологией. «Это может указывать на то, что радиоизлучение исходит от падающего газового диска, а не от радиоисточника. Если бы это было так, это означало бы, что Стрелец A* является исключением по сравнению с другими черными дырами, излучающими радиоволны. Причиной может быть то, что радиопоток направлен на нас », - объясняет Сара Иссаун, которая проверила несколько компьютерных моделей на этих данных.
Хейно Фальке, профессор радиоастрономии из университета Радбауда и научный руководитель Иссаун, говорят, что это очень необычно, но это не исключает такого решения. Еще в прошлом году Falcke считал эту модель рекомбинированной, но недавно команда GRAVITY пришла к аналогичному выводу, используя очень большой интерферометр (VLTI), состоящий из оптических телескопов.
Сверхмассивные черные дыры обычно находятся в центрах галактик и могут генерировать самые энергичные явления в известной вселенной. Считается, что вокруг этих черных дыр вещество падает на вращающийся диск, и часть его выбрасывается в противоположном направлении в узких потоках, называемых струями (джетами), со скоростью, близкой к скорости света, что обычно приводит к излучению большого количества радиочастиц.
Стрелец A * - ближайшая сверхмассивная черная дыра с массой около 4 миллионов Солнц. Его видимый размер в небе составляет менее ста миллионов частей градуса, что соответствует размеру теннисного мяча на Луне, если смотреть с Земли. Чтобы измерить это, вам нужна техника VLBI. Разрешение, достигаемое VLBI, увеличивается с частотой наблюдения. Наибольшая частота тока, используемая VLBI, составляет 230 ГГц. «Первые наблюдения Стрелеца A* на частоте 86 ГГц были сделаны 26 лет назад и были проведены с помощью всего нескольких телескопов. На протяжении многих лет качество обработки данных и изображений постоянно улучшалось с увеличением количества телескопов в сети », - говорит Антон Зенсус, директор Института радиоастрономии им. Макса Планка.
Участие ALMA в mm-VLBI важно из-за его чувствительности и расположения в южном полушарии. Помимо ALMA, в сети также приняли участие 12 радиотелескопов в Северной Америке и Европе. Достигнутое разрешение было в два раза больше, чем в предыдущих наблюдениях на этой частоте, и позволило создать первое изображение Стрелеца A*, полностью лишенное межзвездной дисперсии - эффект, вызванный неравномерностью плотности ионизованного вещества, расположенного вдоль поля зрения между черной дырой и Землей.
Чтобы снять разброс и получить изображение, команда использовала технику, разработанную Майклом Джонсоном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA). «Хотя рассеяние вызывает размытие и искажение изображения Стрелец A*, невероятное разрешение этих наблюдений позволило нам точно определить величину отвлечения. Мы могли бы удалить большинство отвлекающих эффектов и увидеть окружение черной дыры напрямую. Хорошая новость заключается в том, что эти наблюдения показывают, что рассеяние не помешает телескопу Horizon увидеть тень черной дыры на частоте 230 ГГц, если она существует ", - говорит Джонсон.
