Хаббл наблюдает квазар вокруг черной дыры

Используя  космический телескоп Хаббл NASA / ESA в сочетании с гравитационным эффектом линзирования звезд в далекой галактике, ученые измерили размер диска и изучали цвета и, следовательно, температуры различных частей диска. Эти наблюдения проводятся с точностью, эквивалентной выделению отдельных зерен песка на поверхности Луны.

Хотя черные дыры сами по себе невидимы, силы, исходящие от них, могут быть причиной некоторых из самых ярких явлений во Вселенной. Квазары - сокращение от квазизвездных объектов - представляют собой светящиеся диски материи, вращающиеся вокруг сверхмассивных черных дыр, нагревая окружающее пространство и излучая очень яркое излучение.

"Аккреционные диски квазара имеют типичный размер нескольких световых дней в диаметре или около 62 миллиардов миль (100 миллиардов километров) в поперечнике, но они расположены в миллиарде световых лет от нас", сказал Хосе Муньос из Университета Валенсии, Испания. "Это означает, что их видимые размеры, если смотреть с Земли, настолько малы, что до сих пор ни один телескоп не был достаточно мощным, чтобы увидеть их структуры непосредственно".

До сих пор такие малые видимые размеры квазаров ограничивали наши представления об этих объектах, поэтому большая часть наших знаний об их внутренней структуре была основана на теоретических предположениях, а не на настоящих наблюдениях. Теперь же команда использовала инновационный метод для изучения квазара.

Они использовали звезды в промежуточной галактике как сканирующий микроскоп. Поскольку эти звезды искривляют свет далекого объекта, гравитационные эффекты усиливают свет из разных частей квазара, давая подробную информацию о цвете для линии, которая пересекает аккреционный диск. Команда наблюдала группу далеких квазаров и изучала их строение.

Они заметили тонкие различия в цвете между изображениями, а также изменения в цвете за время наблюдения. Одной из причин этого явилась находящаяся в галактике пыль. Свет, проходящий в каждом полученном изображении, следовал разным путем через галактику, поэтому запечатленные цвета различаются. Измерение пути и степени, в которой галактическая пыль блокирует свет, является важным результатом в исследовании.

Регистрируя изменения в цвете, команда смогла восстановить цветовой профиль через аккреционный диск. Это важно, поскольку температура аккреционного диска увеличивается ближе к черной дыре, и цвет, излучаемый горячей материей, получается синим. Это позволило команде измерить диаметр диска горячей материи и выяснить, насколько жарко на разных расстояниях от центра.

Они обнаружили, что диск приблизительно 60-190 миллиардов миль (100-300 миллиардов км) в поперечнике. Хотя это измерение демонстрирует большую неопределенность, но все же это удивительно точные измерения для настолько небольшого объекта на таком большом расстоянии, и метод имеет большой потенциал для повышения точности в будущем.

"Этот результат является очень обнадеживающим, так как теперь мы можем получить наблюдательные данные о структуре этих систем, а не полагаться на голую теорию", сказал Муньос. "Физические свойства квазаров еще не изучены. Эта новая возможность для получения измерений, которая поможет понять природу этих объектов".