Что находится в центре Млечного Пути и других галактик?
Серебристая река на небесах, как называли нашу галактику жители Восточной Азии, буквально кишит звездами и звездной пылью. В представлении древних греков видимый на Земле усеянный звездами путь, считался грудным молоком богини Геры, разбрызганным по небу младенцем Геркулесом. Именно на основе этой легенды ярко светящаяся пылеобразная дуга, протянутая по всему ночному небу получила свое современное научное название: Млечный Путь. Сегодня ученые оценивают количество звезд в галактике примерно в 400 миллиардов. Оценки, сделанные на основе данных, полученных с помощью космического телескопа «Кеплер», позволяют предположить, что в обитаемой зоне этих звезд может обращаться порядка 60 миллиардов планет. Нам, однако, не дано увидеть Млечный Путь во всей его красе – он просто слишком необъятен, чтобы его можно было покинуть. Но если это стало бы вдруг возможно, мы бы рассмотрели и его потрясающие спиральные рукава и заглянули бы в самое его сердце.
Как полагают исследователи, в центрах большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры и Млечный Путь не исключение. Но что, если это не так и наша Галактика устроена иначе?
Исследователи полагают, что в центре галактики Млечный Путь находится сверхмассивная черная дыра.
Наш космический дом
Мы видим Млечный Путь таким, потому что находимся внутри него. Так как наша Галактика спиральной формы, снаружи она напоминает две яичницы-глазуньи, приклеенные друг к другу. В ее центре находится похожий на желток балдж, окруженный значительно более плотным диском. Мы находимся примерно на середине пути до края этого диска, на одном из малых спиральных рукавов нашей Галактики.
Большинство астрономов полагают, что ширина Млечного Пути равняется по крайне мере 100 тысячам световых лет. Как пишет в своей книге «Вселенная на ладони» научный журналист Колин Стюарт, луч света, отправившийся в путь с одной стороны галактики 100 тысяч лет назад (когда Homo Sapiens делили планету с неандертальцами), только сейчас добрался бы до другой стороны.
Многие из нас никогда не видели Млечный Путь во всей красе из-за светового загрязнения.
Солнцу требуется приблизительно 220 миллионов лет, чтобы совершить один виток по Млечному Пути. Этот период астрономы называют космическим годом.
Начиная с 1990-х годов астрономы пытались понять и точно установить вокруг чего вращается Галактика. Пристально вглядевшись сквозь 27 тысяч световых лет света и газа, они заметили звезды, которые со свистом вращались вокруг яркого источника радиоволн, сегодня известного как Стрелец А (Sgr A*, произносится как «Звезда А созвездия Стрельца»). Со временем исследователи выяснили колоссальную массу этого объекта – она составила 4 миллиарда Солнц.
«Таким образом, прямо сейчас Солнце тащит нас вокруг черной дыры со скоростью примерно в миллион километров в час», – Колин Стюарт, британский журналист, популяризатор астрономии.
Центр Млечного Пути
Итак, астрономы считают, что в самом сердце нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра под названием Стрелец А* (Sgr А*).
Но могут ли они ошибаться? Что, если это вовсе не черная дыра а ядро темной материи? В это трудно поверить, но результаты нового и увлекательного исследования предполагают, что наблюдаемые орбиты галактического центра, а также орбитальные скорости во внешних областях галактики легче объяснить ядром темной материи в ее центре, а не черной дырой. Но сначала немного предистории.
В последние два десятилетия орбита звезды под названием S2 была предметом пристального изучения астрономов. Дело в том, что она вращается по длинной эллиптической петле, которая служила идеальной лабораторией для одного из самых экстремальных испытаний общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна на сегодняшний день.
Центр Галактики – идеальная лаборатория для проверки общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштена.
Затем появился еще один объект под названием G2. Как и S2, он вращался на длинной эллиптической орбите, но вел себя странно проходя периапсис – точку на своей орбите, ближайшую к предполагаемой черной дыре.
Он превратился из обычного компактного объекта во что-то длинное и вытянутое, прежде чем снова сжаться до компактного объекта.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram, чтобы не пропустить ничего интересного!
Это было действительно странно, и природа G2 до сих пор неизвестна. Но как бы то ни было, движение объекта после периапсиса, по-видимому, демонстрирует сопротивление, которое, по мнению группы астрофизиков во главе с Эдуаром Антонио Бесерра-Вергарой из Международного центра релятивистской астрофизики, не полностью согласуется с моделью черной дыры.
Но так как S2 и G2 – не единственные объекты, вращающиеся вокруг галактического центра, команда астрофизиков решила расширить созданную ранее компьютерную модель до 17 наиболее характерных S-звезд. Полученные результаты оказались удивительны – согласно расчетам, в центре Галактики может находиться плотный сгусток темной материи, который истончается до диффузной концентрации на ее окраинах.
Темная материя в сердце Галактики
Вы, вероятно, знаете, что темная материя является одной из самых больших загадок Вселенной. Исследователи полагают, что эта таинственная субстанция ответственна за гравитационные эффекты, которые нельзя объяснить воздействием обычной материи, такой как звезды, пыль и галактики. Темная материя также не вступает в электромагнитное взаимодействие, а потому не доступна прямому наблюдению; считается, что она составляет примерно 80 процентов всей материи во Вселенной.
Таинственное свечение в центре Млечного Пути может свидетельствовать о наличии сгустка темной материи.
Авторы нового исследования предположили, что темная материя может помочь объяснить существование сверхмассивных черных дыр. Полученные результаты показали, что сгусток темной материи может гравитационно схлопнуться в сверхмассивную черную дыру. Это, в свою очередь, могло бы помочь объяснить, как вообще появились сверхмассивные черные дыры, поскольку мы понятия не имеем, как они становятся такими большими и, конечно, не знаем, как много из них появились в ранней Вселенной.
Читайте также: Существует ли на самом деле темная материя?
Как пишет Science Alert, разъяснить ситуацию поможет будущий анализ, который либо подтвердит полученные исследователями выводы, либо пробьет брешь в их теории, что тоже не приблизит нас к истине. Как говорится, в космосе все туманно, так что остается только ждать результаты. Полностью ознакомиться с текстом новой научной работы можно здесь, а если вы хотите узнать, как звезды рядом с черной дырой доказали правоту Эйнштейна, обязательно прочтите эту статью.
Загадки космосаМлечный ПутьТемная материяЧерные дыры
Центр Галактики: как астрономы рассмотрели главную черную дыру Млечного Пути
Научный мир облетела долгожданная новость — получено первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Для этого ученым понадобился телескоп размером с земной шар. Как это достижение стало возможным и почему оно так важно, объясняет научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев
Астрономы получили первое изображение центральной черной дыры Млечного Пути.
Долгожданный успех потребовал труда более 300 исследователей из 80 научных центров. Астрономы связали в сеть восемь радиотелескопов, разбросанных от Испании до Гавайев и от Аризоны до Антарктиды. Результатом стало полученное с помощью радиоволн изображение. Называть его фотографией или снимком не слишком уместно. Тем не менее и фото в видимом свете выглядело бы примерно так же, если бы мы могли его получить.
На изображении можно видеть яркое кольцо с черным пятном в середине. Это кольцо образовано излучением, кружащим вокруг черной дыры по спирали. Вообще-то радиоволны, как и лучи света, должны распространяться по прямой. Но гравитация черной дыры сильно искривляет пространство вокруг нее. И прямыми в этой новой геометрии являются линии, с нашей точки зрения очень далекие от прямых.
Часть радиоволн по спирали уходит под условную поверхность черной дыры — горизонт событий.
После ее пересечения ничто, даже свет, уже не может вырваться обратно. Другая часть выходит наружу, в космос. Эти радиоволны сбегают от черной дыры и достигают наших антенн, позволяя нам любоваться ярким кольцом.
Черное пятно внутри кольца — это так называемая тень. Это область, не испускающая ни радиоволн, ни света, ни других излучений, как и положено черной дыре. Тень несколько шире, чем сама черная дыра, скрывающаяся в ее центре.
Если эта картинка кажется вам знакомой, вы не ошиблись. Она очень похожа на изображение центральной черной дыры галактики М87, опубликованное в 2019 году той же научной коллаборацией.
Млечный Путь и положение его центральной черной дыры. (Фото ESO)Теперь ученые располагают уже двумя «портретами» черных дыр, которые различаются по массе более чем в 1000 раз и находятся в двух очень непохожих галактиках.
Сравнивая их между собой, исследователи глубже проникнут в свойства сверхмассивных черных дыр — возможно, самых загадочных и экзотических объектов Вселенной.
Физика почти невозможного
Черные дыры предсказаны общей теорией относительности Эйнштейна, связывающей воедино пространство, время и тяготение. Физики-экспериментаторы и астрономы-наблюдатели много десятилетий устраивают этой теории самые разные тесты, и пока она их с блеском проходит. Но прямое наблюдение черных дыр — одна из самых радикальных проверок. Это не тонкие, едва заметные эффекты вроде изменения хода часов на спутниках Земли, а грубое насилие гравитации над пространством и временем. Если столь экстремальный процесс подчиняется строгим требованиям теории относительности, значит, одна из самых красивых и глубоких теорий в истории науки выдержала суровое испытание. А если вдруг нет (кто знает?), то теоретикам придется искать новые ключи к реальности — задача столь же трудная, сколь и заманчивая.
Роль центральных черных дыр в жизни галактик тоже полна загадок — ясно лишь, что она велика. По мнению разных исследователей, эти монстры могут останавливать рост галактик и даже создавать пригодные для жизни планеты.
Словом, черные дыры интересуют всех. Но наблюдать их не так-то просто, даже если речь идет о ближайшей сверхмассивной черной дыре — нашей собственной.
Материал по теме
Дыра в сердце
Астрономы уже почти столетие знают, что в сердце Млечного Пути находится нечто интересное.
В 1930-х инженеры, создававшие новые системы связи, буквально наткнулись на радиоволны из центра Галактики. Так и началась история радиоастрономии. В 1970-е стало понятно, что источник этих волн — очень компактное и яркое тело в созвездии Стрельца. Оно получило название Стрелец А*. Когда появились рентгеновские и инфракрасные телескопы, оказалось, что загадочный объект ярко светится и в этих диапазонах. Но что же он представляет собой?
Ученые подозревали, что это черная дыра, окруженная диском постепенно падающего на нее вещества. Могучая гравитация «хищницы» разгоняет материю до околосветовых скоростей. Сталкиваясь друг с другом, потоки вещества разогреваются трением до миллионов градусов. Окружающий черную дыру диск раскаленной материи идеально подходит на роль «светильника», сияющего во всех диапазонах — от радиоволн до рентгеновских лучей. Он был бы виден и в оптические телескопы, не будь центр Галактики закрыт облаками пыли, поглощающей свет.
Но правдоподобная гипотеза — совсем не то же самое, что установленный факт. Доказательства, что в Стрельце А* угнездилась именно черная дыра и ничто иное, появились лишь спустя десятилетия. Их добыли научные группы под руководством Райнхарда Генцеля и Андреа Гез. В 2020 году они получили за эту работу Нобелевскую премию по физике (совместно с теоретиком Роджером Пенроузом).
Группы Генцеля и Гез наблюдали в инфракрасные телескопы за звездами, обращающимися вокруг Стрельца А*. Нанеся на карту орбиты этих светил, эксперты вычислили массу и размер центрального тела. Это был очень кропотливый труд: приступив к нему в начале 1990-х, ученые опубликовали результаты только в 2008 году.
Из этих результатов следовало: небесное тело в центре Стрельца А* размерами не превосходит Солнечной системы, но имеет массу в 4 млн солнц.
Следовательно, оно может быть только черной дырой. Других объектов с подобными свойствами просто не существует (разве что в самых экзотических теориях).
Итак, существование сверхмассивной черной дыры в Стрельце А* (а вместе с ней и существование черных дыр вообще) было доказано. Тем не менее астрономы в буквальном смысле никогда ее не видели. Они наблюдали сам объект Стрелец А*, но не в таких подробностях, чтобы различить крошечное черное пятно в его центре.
И немудрено. Согласно теории, черная дыра массой в 4 млн солнц имеет диаметр в 24 млн км. Это примерно 16% расстояния от Земли до Солнца, то есть много меньше верхнего предела, установленного по наблюдениям Генцеля и Гез. При этом она находится в 27 000 (или, по новым данным, в 25 800) световых лет от нас. С такого расстояния объект радиусом в 16% земной орбиты — все равно что спичечный коробок на Луне.
Никакой отдельно взятый телескоп, оптический или какой угодно, не в силах его разглядеть.
Телескоп размером с планету
Однако и коробок спичек на Луне — посильная цель для нескольких телескопов, объединенных в один. Такие системы называются интерферометрами. Возьмем два инструмента, разнесенных, скажем, на 1000 км, и объединим принимаемый ими сигнал. По разрешению (способности различать тонкие детали) этот дуэт можно сравнить с гигантским телескопом диаметром в 1000 км!
Правда, этот виртуальный инструмент получит лишь часть информации, доступной тысячекилометровому исполину. Поэтому желательно использовать не два телескопа, а целую сеть инструментов на разных расстояниях друг от друга. Чем гуще эта сеть, тем ближе она по своим возможностям к гигантскому цельному телескопу.
Интерферометры, как и одиночные инструменты, можно делать оптическими, инфракрасными и любыми другими.
Но есть нюанс. Расстояние между отдельными телескопами в сети нужно контролировать с точностью до длины волны принимаемого излучения. Иначе система просто не будет работать.
Радиоволны имеют длину от миллиметра и выше. Выдерживать тысячекилометровые дистанции с такой точностью трудно, но возможно. Инфракрасные волны короче, световые — еще короче, и т.д. Так что во всех диапазонах, кроме радио, о межконтинентальных интерферометрах пока можно только мечтать. Поэтому задача разглядывать «коробки на Луне» ложится на плечи радиоастрономов, и эти коробки должны быть радиопередатчиками. К счастью, Стрелец А* как раз из таких.
Материал по теме
Портрет монстра в его логове
Сеть радиотелескопов, обеспечившая долгожданный прорыв, носит название Event Horizon Telescope (EHT), то есть Телескоп горизонта событий.
Специалисты тестировали и настраивали EHT несколько лет. В 2017 году сеть достигла разрешения, позволяющего «увидеть» черную дыру. На этот момент она насчитывала восемь телескопов, расположенных в Испании, Мексике, Чили, на Гавайях, в материковой части США и в Антарктиде. Выбор географии не случаен: чтобы работать вместе, все инструменты должны находиться в одной половине земного шара. В данном случае это Западное полушарие. Астрономы стран Восточного полушария, в том числе российские, не могли подключить к сети свои телескопы. Однако они участвовали в других важных этапах работы, например, в обработке полученных данных.
EHT: антенная решетка размером с планету (Фото ESO)
В центре М87* тоже угнездилась сверхмассивная черная дыра. Она находится в 55 млн световых лет от Земли, гораздо дальше «нашей» черной дыры. Однако она и более чем в 1000 раз больше, так что видимый размер двух «хищниц» почти одинаков. Более того, в итоге далекая черная дыра оказалась куда более удобным объектом наблюдений. Вот почему это произошло.
Обе черные дыры окружены светящимися дисками вещества, кружащими вокруг них с околосветовой скоростью. Но диск вокруг черной дыры в галактике М87 имеет огромный диаметр. Поэтому внешние слои этого диска совершают полный оборот за несколько недель, а внутренние — за несколько дней. В Стрельце А* диск куда более узкий, и на полный оборот ему хватает нескольких минут. А наблюдения между тем занимали много часов. Это было похоже на попытку снять беспорядочно летающую муху на фотоаппарат с долгой экспозицией.
Чтобы преодолеть эти трудности, ученым пришлось разработать новые алгоритмы обработки данных и целую библиотеку компьютерных моделей черных дыр.
Поэтому изображение черной дыры в Стрельце А* и было готово на целых три года позже, чем в М87*.
К слову, с тех пор к сети EHT присоединились три новых телескопа, расположенных в США, Франции и Гренландии. Присоединение гренландского инструмента особенно важно: теперь сеть перекрывает почти все полушарие не только с запада на восток, но и с севера на юг. Так что в скором будущем мы можем увидеть новые, еще более подробные портреты черных дыр.
На что похож центр нашей Галактики?
Даже если бы мы могли исследовать его, нам потребовалось бы более 25 000 лет, чтобы добраться до него.
Мы склонны думать, что наш опыт в Отроге Ориона Млечного Пути является типичным. Даже в научно-фантастических фильмах при путешествии между звездами каждое небо выглядит одинаково. На самом деле наша галактика не так однородна.
Увеличить масштаб нашей Галактики 900:11 Увеличьте изображение плотного галактического ядра Млечного Пути, полученное космическим телескопом Хаббла.
Ближнее инфракрасное зрение Хаббла проникло в пыльное сердце галактики, обнаружив более полумиллиона звезд в ядерном звездном скоплении, самом массивном и плотном звездном скоплении в галактике. Эта область настолько заполнена звездами, что это эквивалентно миллиону солнц, втиснутых в объем пространства между нами и нашим ближайшим звездным соседом, Альфой Центавра, находящейся на расстоянии 4,3 световых года. Звездное скопление окружает центральную сверхмассивную черную дыру Млечного Пути, масса которой примерно в 4 миллиона раз превышает массу Солнца. Субтитры к видео (без звука). Получите полную информацию о видео в галерее ресурсов. Авторы и права: НАСА, ЕКА и Г. Бэкон (STScI).
Инфракрасное зрение Хаббла позволило обнаружить более полумиллиона звезд в ядре Млечного Пути. Авторы и права: НАСА, ЕКА и группа наследия Хаббла (STScI, AURA).
Если бы вы жили в центре Млечного Пути, вы бы смотрели на небо, усыпанное звездами, в 1 миллион раз более плотное, чем мы привыкли видеть.
Ближайшая к нашему Солнцу звезда находится примерно в четырех световых годах от нас; в центре галактики звезды находятся на расстоянии всего 0,4–0,04 световых года друг от друга. Во внутренней области Млечного Пути протяженностью 10 000 световых лет структура спиральных рукавов галактики разрушилась и превратилась в «выпуклость» звезд. В ее сердце — и доминирующей силе в этой области галактики — находится черная дыра, в миллион раз превышающая массу Солнца, называемая Стрелец А* (произносится как «звезда Стрельца А»).
Спящий гигант
Поток материала, питаемый черной дырой, выбрасывается из ядра эллиптической галактики M87. Галактика является ближайшим примером активного галактического ядра с ярким оптическим джетом. Авторы и права: НАСА, ЕКА и группа наследия Хаббла (STScI, AURA). Стрелец A* относительно спокоен по сравнению со сверхмассивными черными дырами в других галактиках. Астрономы не уверены, почему это так, и планируют использовать космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба, чтобы помочь раскрыть тайну.
Приборы Уэбба для обнаружения инфракрасного света могут дать нам более четкое представление о плотно упакованной области, окружающей черную дыру, а также более точное измерение ее массы. Предыдущие исследования показали, что масса Стрельца A* колеблется в нижней части нормы для галактик размером с Млечный Путь. Уэбб может выяснить, почему это так, и взаимосвязь между черной дырой и окружающей ее материей, частично изучая сверхмассивные черные дыры в других галактиках.
Взгляд внутрь и наружу
Активные галактические ядра (АЯГ) представляют собой тип чрезвычайно ярких ядер галактик, питаемых сверхмассивными черными дырами, активно «поглощающими» большое количество падающей космической материи. Астрономы планируют проверить свои теории о природе АЯГ, наблюдая с помощью Уэбба центр Млечного Пути и других галактик. Являются ли эти яркие черные дыры вызванными событиями, происходящими в центрах галактик, или слияниями между галактиками?
Исследования Уэбба центральной черной дыры нашей собственной галактики и взаимосвязи между черными дырами и эволюцией галактик могут помочь решить космическую проблему курицы и яйца: появились ли сначала черные дыры, а вокруг них сформировались галактики, или галактики образовались и развились раньше? черные дыры? Или галактики и черные дыры развивались вместе?
Об этой статье
Последнее обновление:
15 октября 2021 г.
Ключевые слова:
- Черные дыры
- Галактики
- Центр Млечного Пути
Связанные материалы
КосмологияГалактикиТуманностиЗвездыЭкзопланетыСолнечная системаWebb Mission
Вернуться к началу
Взгляните на центр Млечного Пути таким, каким мы его никогда раньше не видели
Центр Млечного Пути — одна из давних загадок природы.
Млечный Путь, видимый в обсерватории Ла Силья, представляет собой ошеломляющее зрелище, внушающее благоговейный трепет каждому, и предлагает захватывающий вид на огромное количество звезд в нашей галактике.
Однако мы не можем увидеть, что на самом деле находится в галактическом центре, только с помощью видимого света, так как наши глаза не могут проникнуть сквозь мешающую свету пыль. (Фото: ESO/Хакон Дале)
Человеческие глаза, находящиеся на расстоянии ~26 000 световых лет, заблокированы светонепроницаемой пылью.
Это впечатляющее составное изображение, сочетающее в себе рентгеновское, инфракрасное и оптическое излучение крупных обсерваторий НАСА, было нашим лучшим представлением о том, что происходит в галактическом центре по состоянию на 2009 год. Однако за последние ~13 лет мы Мы получили данные, которые выявили новые особенности, которые в настоящее время еще предстоит полностью объяснить. (Фото: NASA/JPL-Caltech/ESA/CXC/STScI)
Другие длины волн света, тем не менее, показывают чрезвычайно информативные очки.
Этот 20-летний таймлапс звезд вблизи центра нашей галактики взят из ESO, опубликованного в 2018 году. Обратите внимание, как разрешение и чувствительность деталей становятся более четкими и улучшаются к концу, когда все они вращаются вокруг (невидимой) центральной части нашей галактики.
огромная черная дыра. Для этих наблюдений требовался инфракрасный свет, поскольку оптическая часть спектра не видна в направлении галактической плоскости. (Фото: ESO/MPE)
Гамма-лучи позволяют обнаружить пульсары и древние сверхновые.
9Снимок 0002 Ферми на гамма-небе показывает излучение нашей собственной галактики, внегалактических объектов, пульсаров и, как показано здесь, остатков сверхновых. (Фото: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)Инфракрасные наблюдения показывают нам углеводороды и теплую пыль.
На этой трехцветной композиции изображен галактический центр, полученный в трех различных диапазонах длин волн космическим телескопом НАСА «Спитцер» — предшественником космического телескопа Джеймса Уэбба. Молекулы, богатые углеродом, известные как полициклические ароматические углеводороды, показаны зеленым цветом, также видны звезды и теплая пыль. (Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт)
Оптические и ближние инфракрасные изображения отображают звезды и газ.
Вид всего неба на нашу Галактику Млечный Путь и соседние галактики. Карты показывают общую яркость и цвет звезд (вверху), общую плотность звезд (в центре) и межзвездную пыль, которая заполняет Галактику (внизу). (Фото: ESA/Gaia/DPAC)
Тем временем рентгеновские лучи показывают черные дыры и перегретое вещество.
Черные дыры, пульсары, перегретый газ и магнитные поля — все это можно идентифицировать по их рентгеновским сигнатурам на изображениях галактического центра. (Фото: NASA/CXC/UMass/Q.D. Wang)
Тем не менее, первая всеобъемлющая радиокарта высокого разрешения обнаружила неожиданные, фантастические детали.
Эта мозаика данных MeerKAT показывает центральную область галактической плоскости в радиочастотах 1,28 ГГц. Галактический центр — самая яркая область, но нетепловые радиофиламенты, а также некоторые недавно обнаруженные радиопузыри до сих пор не имеют исчерпывающего объяснения. (Источник: И. Хейвуд и др., 2022 г., ApJ)
Проведенный MeerKAT, первый шаг к завершению массива квадратных километров, магнетизм нашей галактики сияет.
Массив MeerKAT, первый шаг в создании массива квадратных километров, уже дал беспрецедентный набор научных изображений и данных, которые приближают нас на один шаг к пониманию нашего галактического центра. (Источник: Южно-Африканская радиоастрономическая обсерватория)
Нетепловые радиоволны распространены повсеместно и обычно простираются на сотни световых лет.
Несмотря на то, что в данных MeerKAT, которые нанесли на карту наш галактический центр, появляются многочисленные радиопризнаки, такие как оболочки и структуры с двойными лопастями, наиболее малопонятным событием была идентификация многочисленных NTF: нетепловых филаментов, существование которых было предсказаны, но выявленные особенности которых теперь нуждаются в глубоком анализе. (Источник: И. Хейвуд и др., 2022 г., ApJ)
Они соединяют высокоэнергетические источники по всей галактике, такие как остатки сверхновых и области звездообразования.
Хотя галактический центр в правом нижнем углу этого изображения кажется впечатляющим, гораздо более загадочными являются видимые «петлеобразные» детали, свидетельствующие о нитевидных нитях галактического магнетизма.
Эти нетепловые нити были предсказаны теоретически, но MeerKAT идентифицировал и изобразил их с неожиданными и невиданными ранее свойствами. (Источник: И. Хейвуд и др., 2022 г., ApJ)
К сожалению, галактический магнетизм до сих пор плохо изучен.
На этом радиоизображении, полученном с MeerKAT, области Стрельца B галактического центра видна сложная магнитная структура и обильные радиоизлучения. (Источник: I. Heywood et al., 2022, ApJ)
Радиококон, окружающий нашу сверхмассивную черную дыру, является самым энергетическим источником Млечного Пути.
Этот вид кокона, окружающего галактический центр Млечного Пути, составляет всего ~10 световых лет в поперечнике, но содержит и, возможно, питается от нашей центральной сверхмассивной черной дыры, которая весит примерно в 4 миллиона раз больше массы нашего Солнца! (Источник: И. Хейвуд и др., 2022 г., ApJ)
Пятикратное скопление и звезда-пистолет показывают радиосигнатуры звездных объектов.
На этой анимации показано изображение звезды Пистолет и окружающей области, сделанное космическим телескопом Хаббла, в то время как радиоданные, в том числе эти недавно обнаруженные нетепловые радиоволны, накладываются на них.
Этот тип многоволновой визуализации может выявить связи между особенностями, которые мы не можем наблюдать никаким другим способом. (Источник: I. Heywood et al., 2022, ApJ)
Происхождение этих радиофиламентов неизвестно.
Хотя ничто не подвергало фотобомбированию этот регион космоса, «полосы» повсюду создают впечатление, что их вызвало что-то. Однако это реальные особенности нашего галактического центра, и они могут простираться на сотни световых лет. Сильно намагниченные, многое еще предстоит распутать в понимании этих нетепловых нитей. (Источник: I. Heywood et al., 2022, ApJ)
Однако остатки сверхновых, такие как SNR G0,33+0,04,
Область космоса, окружающая остаток сверхновой SNR G0,33+0,04, усеяна сильным радиоизлучением. нити, свидетельство магнитных структур, которые соединяют различные области друг с другом. Наша галактика в целом имеет магнитные поля величиной около микроГаусса, но они переключаются обратно в больших масштабах и не являются когерентными.
Понимание их связи с остатками сверхновых может стать ключом к пониманию природы галактических магнитных полей. (Источник: И. Хейвуд и др., 2022 г., ApJ)
SNR G0.9+0.1,
Этот молодой яркий остаток сверхновой, SNR G0.9+0.1, окружен серией коконоподобных радиоструктур. Один из научных уроков из данных MeerKAT показывает нам, как сверхновые эволюционируют в радиодиапазоне по мере их старения. (Источник: I. Heywood et al., 2022, ApJ)
и новооткрытый источник G358.7+0.8,
Этот недавно обнаруженный радиопузырь в данных MeerKAT, G358.7+0.8, мог возникнуть либо в результате взрыва сверхновой, остатка или из ионизированной области звездообразования. Пузырь соединен с точечным источником справа (обведен кружком), но природа этой магнитной связи непонятна. (Источник: И. Хейвуд и др., 2022 г., ApJ)
потенциально может объяснить, как галактические сверхновые звезды и их эволюция создают эти радиоэлементы.
Эта двухпанельная анимация показывает радиоизлучение структуры с низкой поверхностной яркостью G0,8-0,4 наряду с излучением в среднем инфракрасном диапазоне, измеренное космическим кораблем НАСА WISE.