Що біля чорної діри? Астрономи отримали детальні знімки «осердя» Чумацького Шляху

Про це повідомляє Укрінформ із посиланням на сайт обсерваторії.

Нові зображення, отримані з деталізацією у 20 разів вище, ніж раніше зроблені з VLTI, дозволили астрономам знайти поблизу чорної діри не виявлену раніше зірку. Вимірюючи орбіти зірок у центрі Чумацького Шляху, дослідники з найвищою сьогодні точністю визначили масу чорної діри.

Останні результати, отримані директором Інституту позаземної фізики Макса Планка (MPE) у Гархінгу Райнхардом Генцелем та його групою, опубліковані у двох статтях у журналі Astronomy & Astrophysics.

У пошуках нових зірок у близькій околиці чорної діри група, що має назву «Колаборація GRAVITY», розробила новий метод аналізу, що дозволив астрономам отримати найглибші та найдетальніші на сьогоднішній день зображення центру нашої Галактики.

Одним із результатів, що демонструють ефективність розроблених методів відшукання дуже слабких об'єктів поблизу Стрільця A*, стало виявлення незареєстрованої раніше зірки S300.

У ході останніх спостережень, виконаних з березня до липня 2021 року, група зосередилася на точних вимірах рухів зірок, що зближувалися з чорною дірою, у тому числі зірки S29, що наближалася до неї на рекордно близьку відстань наприкінці травня 2021 року.

Зірка з величезною швидкістю 8740 кілометрів на секунду пройшла від чорної діри на відстані всього 13 мільярдів кілометрів – приблизно в 90 разів далі, ніж відстань між Сонцем і Землею. Ніяка інша зірка, що мчить з такою величезною швидкістю, ще не спостерігалася на такій близькій відстані від чорної діри, йдеться в публікації.

"Відстеження руху зірок по орбітах поблизу об'єкта Стрілець A* дозволяє нам точно вимірювати параметри гравітаційного поля навколо найближчої до Землі надмасивної чорної діри, тестувати загальну теорію відносності та визначати фізичні параметри чорної діри", - пояснює Генцель.

Нові спостереження у поєднанні з раніше отриманими групою даними, підтверджують, що зірки обертаються навколо чорної діри у точній відповідності до передбачень загальної теорії відносності для об'єкта з масою 4,30 мільйона сонячних мас. На сьогодні це найточніша оцінка маси чорної діри в центрі Чумацького Шляху. Дослідники також зуміли уточнити відстань до Стрільця A* – 27 тисяч світлових років.

Щоб отримати нові зображення, астрономи використовували метод машинного навчання, який називається теорією інформаційного поля. Вони побудували модель того, як можуть виглядати реальні джерела, промоделювали їхнє можливе відображення детектором GRAVITY і порівняли отримані симуляції з реальними спостереженнями GRAVITY. Такий підхід дозволив з безпрецедентною проникною силою та точністю знаходити та відстежувати зірки, що обертаються навколо об'єкта Стрілець A*.

На додаток до спостережень з GRAVITY група використовувала дані, отримані з двома колишніми приймачами VLT, NACO й SINFONI, а також вимірювання, виконані в обсерваторії Кека та обсерваторії Gemini, що належить NOIRLab в США.