Ученым-астрономам впервые в истории получилось снять изображение огромного кольцеобразного облака состоящего преимущественно из холодного водорода, которое циркулирует вокруг сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре нашей галактики. Это кольцо является частью так называемого аккреционного диска, состоящего из газа, пыли и целых звезд, окружающих большинство черных дыр во Вселенной. Эта материя уже попала в ловушку черной дыры, а внешний край аккреционного диска показывает, как далеко простирается ее гравитационное влияние.
В случае черной дыры галактики Млечного Пути, Sagittarius A*, аккреционный диск начинается в нескольких десятых долях светового года от горизонта событий, точки, пройдя которую, даже свет уже не может вырваться из ее гравитационных «объятий». Существует несколько типов газов, входящих в состав аккреционных дисков, а ученым ранее удавалось сделать снимки самых горячих областей этих дисков, где материя разогревается до огромных температур, приближаясь к горизонту событий. Материя разогревается до температур, превышающих 10 миллионов градусов Цельсия, и начинает испускать рентгеновское излучение, которое легко улавливается чувствительными астрономическими инструментами.
Газовое облако, окружающее черную дыру нашей галактики, содержит большое количество относительно холодного водорода, температура которого составляет порядка 10 тысяч градусов Цельсия. При такой температуре водород еще не излучает большого количества рентгена, однако потоки радиации, циркулирующие в области черной дыры, постоянно заставляют атомы водорода терять и захватывать свободные электроны, что проявляется в виде слабого радиоизлучения.
Это слабое радиоизлучение было зарегистрировано при помощи телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), расположенного в Чили. Телескоп сделал множество снимков центральной части нашей галактики, которые были позже «сшиты» в одно большое и качественное изображение.
Кольцо холодного водорода начинается на расстоянии в одну сотую светового года от горизонта черной дыры. Количество содержащегося в нем водорода соответствует одной десятой массы Юпитера. На основании данных, которые указывают на присутствие Доплеровского эффекта, ученые пришли к выводу, что это кольцо водорода вращается вокруг черной дыры с достаточно высокой скоростью.
«Мы надеемся, что новые наблюдения, проводимее при помощи телескопа ALMA, помогут нам раскрыть множество тайн черных дыр» — рассказывает Елена Мурчикова, ученая-астрофизик из Института специальных исследований, Принстон, Нью-Джерси, — «Это, в свою очередь, сможет продвинуть область современной астрономии и астрофизики далеко вперед, снабдив нас данными о некоторых тонкостях «работы» Вселенной».
