Магнитные петли вокруг сверхмассивной черной дыры: невероятное открытие
Несмотря на активное изучение этого космического объекта, структура его аккреционного диска оставалась загадкой из-за затрудненного наблюдения в оптическом диапазоне. Но недавнее исследование международной команды астрономов под руководством Джека Галлимора из Университета Бакнелла пролило новый свет на скрытые процессы в сердце галактики.
Эксперты выяснили, что диаметр внешнего аккреционного диска черной дыры галактики NGC 1068 составляет несколько световых лет, он усеян сотнями отдельных источников водяного мазера. Водяные мазеры — это уникальные источники электромагнитного излучения, наблюдаемые на частоте 22 ГГц, которые способны проникать сквозь пыль и газ, что делает их незаменимыми в радиоастрономии. Используя недавно модернизированную высокочувствительную антенную решетку (HSA), объединяющую телескопы NSF NRAO, команда провела астрометрическое картирование галактики и измерила поляризацию излучения мазеров.
Результаты исследований превзошли все ожидания. Ученые создали подробную карту радиоизлучений, на которой виден компактный источник, связанный с супермассивной черной дырой и получивший название NGC 1068*, а также удивительные протяженные структуры слабых излучений. Особенно поразило расположение мазеров: они формируют филаменты, которые выглядят, как «бусины на нитке».
Однако наиболее удивительным открытием стало смещение между радиоизлучением центральной области галактики и местоположением мазеров. Этот факт указывает на нестабильность конфигурации, которую, как считают эксперты, вызывает магнитно-управляемый выброс вещества из аккреционного диска.
Изучение поляризации излучения водяных мазеров впервые предоставило доказательства наличия магнитных полей за пределами нашей галактики. Поляризационные векторы оказались перпендикулярными филаментам, что подтвердило теорию о магнитной природе этих структур. Как объяснил Галлимор, этот эффект напоминает петлеобразные структуры на поверхности Солнца, где магнитные поля играют ключевую роль.
Модернизация телескопов HSA стала ключом к таким открытиям. Благодаря повышенной чувствительности и разрешающей способности исследователи смогли получить данные, которые ранее были недоступны. «Эти новые технологии позволяют заглянуть вглубь структур, управляемых магнитными полями, и наконец подтвердить догадки, которые существовали десятилетиями», — отметил Галлимор.
Открытие не только раскрывает тайны работы аккреционного диска черной дыры, но и ставит новые вопросы. Среди выявленных радиоизлучений специалисты обнаружили необычное образование, которое они назвали «лисий хвост». Это слабое излучение протягивается на север от центральной области и пока остается загадкой.
Работа команды открывает перспективы для дальнейшего изучения магнитных структур и их роли в динамике галактических процессов. Как отметил Галлимор, исследование NGC 1068 стало важным шагом к пониманию того, как магнитные поля управляют процессами на космических масштабах.