Интерферометр Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории был использован для наблюдения облака космической пыли в центре галактики Мессье 77, где скрывается сверхмассивная черная дыра СМЧД. Эти находки позволили подтвердить прогнозы, сделанные примерно 30 лет назад, и глубже понять активные ядра галактик – одни из самых ярких и загадочных объектов Вселенной.

Активные ядра галактик (АЯГ) представляют собой экстремально мощные энергетические источники, связанные с СМЧД и лежащие в центрах галактик. Эти черные дыры питаются большими объемами падающих на них пыли и газа. Прежде чем этот материал будет поглощен, он движется по спирали в направлении черной дыры, и в этом процессе выделяется огромное количество энергии, которая часто делает АЯГ более ярким, чем все звезды этой галактики вместе взятые.

В новом исследовании группа под руководством Виолеты Гамес Росас (Violeta Gámez Rosas) выполнила беспрецедентно подробные наблюдения центральной области галактики Мессье 77 и обнаружила толстое кольцо из пыли и газа, за которым скрывалась СМЧД. Это открытие стало подтверждением разработанной 30 лет назад теории, известной как объединенная модель АЯГ.

Астрономам известны различные типы АЯГ. Например, некоторые из них разражаются вспышками в радиодиапазоне, в то время как другие такой склонности не демонстрируют; некоторые АЯГ являются очень яркими в видимом диапазоне, в то время как другие, такие как Мессье 77, в видимом свете являются менее яркими. Согласно объединенной модели, несмотря на эти различия, все АЯГ имеют одинаковую базовую структуру – СМЧД, окруженную толстым кольцом из пыли.

В соответствии с этой моделью, все различия во внешнем виде между АЯГ связаны с ориентацией СМЧД и окружающего ее кольца в пространстве относительно наблюдателя, находящегося на Земле. Тип наблюдаемого АЯГ определяется тем, насколько кольцо пыли закрывает черную дыру от наблюдателя.

Астрономы ранее уже обнаруживали доказательства в пользу объединенной модели, включая теплую пыль в центре галактики Мессье 77. Однако у ученых оставались сомнения относительно того, может ли пыль полностью скрывать СМЧД и потому объяснять более низкую светимость АЯГ в оптическом диапазоне.

Объединив данные по температуре космической пыли, полученные при помощи интерферометра Очень большого телескопа, исследователи составили подробную картину распределения пыли в окрестностях черной дыры и указали точное местоположение «космического монстра». Облако пыли – расположенное в форме толстого внутреннего кольца и более широкого диска- и находящаяся в его центре СМЧД соответствовали прогнозам объединенной модели, сделали вывод авторы.