Телескоп «Джеймс Уэбб» раскрыл, как питается сверхмассивная чёрная дыра в галактике Circinus: астрономы переосмысляют источник инфракрасного излучения в активных галактиках
Телескоп «Джеймс Уэбб» помог астрономам составить карту распределения пыли вокруг сверхмассивной чёрной дыры в галактике Circinus. Оказалось, что почти вся пыль сконцентрирована в компактном кольце, питающем чёрную дыру. Галактика Circinus — спиральная галактика в созвездии Циркуля. Её ядро активно излучает в радио- и рентгеновском диапазонах, что привлекает астрофизиков для изучения процессов аккреции вещества на чёрные дыры.
Открытие меняет представления о процессах, происходящих вблизи чёрных дыр. Ранее считалось, что основная часть инфракрасного излучения исходит от потоков горячей материи, выбрасываемых из окрестностей чёрной дыры. Однако новые наблюдения показали, что около 87% излучения исходит от плотного диска, питающего чёрную дыру, и лишь менее 1% — от «выхлопов».
«С 90-х годов было невозможно объяснить избыточное инфракрасное излучение, исходящее от горячей пыли в ядрах активных галактик. Модели учитывали либо только тор, либо только оттоки, но не могли объяснить этот избыток», — отметил Энрике Лопес-Родригес из Университета Южной Каролины, ведущий автор исследования.
Для отделения диска чёрной дыры Circinus от её «выхлопов» в наблюдениях астрономы использовали интерферометр с апертурной маской (Aperture Masking Interferometer) на камере ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) телескопа. Этот инструмент превращает телескоп в мини-массив телескопов, объединяя спектр через маску для создания интерференционных картин. Эти картины используются для восстановления чётких изображений тонких, ранее скрытых деталей.
«Используя передовой режим визуализации камеры, мы можем эффективно удвоить её разрешение на меньшей площади неба. Это позволяет нам видеть изображения в два раза чётче», — пояснил соавтор исследования Хоэль Санчес-Бермудес, астрофизик из Национального университета Мексики.
Полученные результаты — первый случай использования космического инфракрасного интерферометра для наблюдения объекта за пределами Млечного Пути. Учёные считают, что эту технику можно применить к другим чёрным дырам, чтобы выяснить, является ли поведение чёрной дыры в Circinus исключением или правилом. Для этого необходимо изучить статистическую выборку из нескольких десятков чёрных дыр.