Науковцям вперше вдалося детально розгледіти рух плазми поблизу чорної діри: чому це важливо

Дослідники опублікували перші результати спостереження за допомогою рентгенівського космічного телескопа XRISM за чорною дірою та надновою – зорею, що через вибух збільшує свою світність.

Завдяки унікальним пристроям телескопа XRISM науковцям уперше вдалося детально дослідити структуру, рух і температуру матеріалу навколо надмасивної чорної діри та залишку наднової, повідомили в Європейському космічному агентстві.

Пристрій Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) розпочав роботу у вересні 2023 року, а тепер вчені вперше оцінили результати його діяльності.

Телескоп вирізняється серед інших своєю здатністю відстежувати рентгенівське світло високої енергії, які виробляють такі гігантські космічні об'єкти, як надмасивна чорна діра та наднова.

Апарат може виявляти швидкості та температури плазми та тривимірних структур матеріалу навколо чорної діри та наднової.

Результати спостереження за цими об'єктами – перші наукові роботи, в основі яких зображення, зібрані XRISM.

"Ці нові спостереження надають важливу інформацію для розуміння того, як чорні діри ростуть, захоплюючи навколишню матерію, і пропонують нове розуміння життя та смерті масивних зірок. Вони демонструють виняткові можливості місії у дослідженні високоенергетичного Всесвіту", – каже науковий співробітник проекту XRISM Маттео Гуайнацці.

Що вдалося виявити науковцям?

Астрономи за допомогою космічного телескопа спостерігали за залишками наднової під назвою N132D, пише Space.com. Цей космічний об’єкт розташований у сусідній з Чумацьким Шляхом карликовій галактиці – Великій Магелановій Хмарі, яка розташована приблизно за 160 тисяч світлових років від Землі.

Ця міжзоряна "бульбашка" плазми – залишки матеріалу після вибуху великої за масою зірки, що відбувся приблизно за 3000 років до того, як об’єкт зафіксував XRISM.

Раніше вчені вважали, що уламки наднової мають рівномірно рухатися назовні у формі відносно простої сферичної оболонки плазми.

Спостереження завдяки XRISM продемонстрували, що насправді залишки наднової мають форму, схожу на пончик.

Науковці підрахували, що цей матеріал рухається назовні зі швидкістю приблизно 1200 км/с. При цьому вони нагріваються до температури 10 мільярдів градусів за шкалою Кельвіна.

Нагріті атоми заліза в матерії поширюються всередину – це явище раніше передбачали теоретики, але його досі не вдавалося зафіксувати.

Крім того, вчені проаналізували надмасивну чорну діру в галактиці NGC 4151, яка розташована на відстані 62 мільйони світлових років від Землі.

Вченим вдалося побачити, як космічний гігант, що має масу в 30 мільйонів разів більшу за Сонце, поглинає матерію.

XRISM уперше в історії зафіксував розподіл речовини, що обертається та, зрештою, падає в чорну діру в широкому радіусі. Цей простір охоплює відстань у 100 разів більшу, ніж між Ураном та Сонцем.

Також дослідникам вдалося визначити кілька структур навколо чорної діри, зокрема акреаційний диск, який поступово її живить, та більш віддалену смугу газу та пилу.

Отримані дані можуть суттєво допомогти вченим зрозуміти, як ростуть надмасивні чорні діри. Крім того, ці спостереження надають важливу інформацію про еволюцію зірок та рух їхніх важких елементів, зокрема атомів заліза, в космосі.

Нагадаємо, у вересні американський астронавт Меттью Домінік зафільмував орбітальний схід Сонця з борту Міжнародної космічної станції.