Астрономы, использующие космический телескоп «Джеймс Уэбб», сделали ключевое наблюдение о том, как сверхмассивные черные дыры поглощают материю. Исследование, посвященное галактике Циркус, расположенной в 13 миллионах световых лет от нас, показало, что почти вся пыль и газ, питающие черную дыру, сконцентрированы в плотном кольце, а не рассеяны выбросами, как предполагалось ранее. Это открытие ставит под сомнение десятилетия моделей и дает более четкое представление о том, как галактики излучают инфракрасный свет.
Неожиданная Структура Источника Питания Черной Дыры
На протяжении многих лет ученые полагали, что самое яркое инфракрасное излучение от активных галактик в основном создается потоками горячего газа, выбрасываемыми черными дырами. Однако высококачественные изображения, полученные с помощью «Уэбба», показывают обратное: примерно 87% светящейся пыли находится в компактном диске, питающем черную дыру, при этом менее 1% выбрасывается в виде выхлопа. Эта структура, известная как «тор», действует одновременно как воронка и регулятор – направляя материю внутрь, контролируя при этом, как высвобождается энергия.
«С 90-х годов невозможно было объяснить избыточное инфракрасное излучение… модели учитывают либо тор, либо выбросы, но не могут объяснить этот избыток». – Энрике Лопес-Родригес, Университет Южной Каролины
Почему Это Важно: Уточнение Нашего Понимания Галактик
Новые открытия имеют большое значение, поскольку требуют переоценки того, как галактики производят энергию. Черные дыры являются центральными двигателями во многих галактиках, и точное моделирование их поведения имеет решающее значение для понимания эволюции галактик. Старые модели были неполными. Разрыв между предсказанным и наблюдаемым инфракрасным светом озадачивал астрономов десятилетиями, и это исследование, наконец, дает убедительное объяснение: источник топлива гораздо более сосредоточен, чем считалось ранее.
Как Было Сделано Открытие
Команда добилась этого прорыва, используя апертурный маскирующий интерферометр «Уэбба» – передовой инструмент, который эффективно удваивает разрешение телескопа, объединяя свет из нескольких небольших отверстий. Эта техника позволила исследователям восстановить четкие изображения центра галактики Циркус, раскрывая ранее скрытые детали зоны питания черной дыры. Это первый случай использования космического инфракрасного интерферометра для изучения объекта за пределами нашей галактики, что открывает двери для подобных наблюдений других черных дыр.
Будущее Исследований Черных Дыр
Чтобы подтвердить, является ли Циркус аномалией или типичным представителем других черных дыр, ученые планируют расширить размер выборки. Статистическое исследование дюжины или двух дюжин черных дыр необходимо, чтобы определить общие закономерности аккреционных дисков и выбросов. Эти уточненные данные позволят создать более точные модели производства галактической энергии и глубже понять эти таинственные космические двигатели.
Это открытие подчеркивает силу новых технологий, таких как «Уэбб», в опровержении давно устоявшихся представлений и обеспечении более четкого обзора самых экстремальных явлений во Вселенной.
