Известно, что сверхмассивные черные дыры, скрывающиеся в центральных областях больших галактик, питаются всем, что попадает в пределы досягаемости их гравитации. Черная дыра нашей галактики, галактики Млечного Пути, практически сидит на голодном пайке, события, связанные с поглощением ею материи, происходят достаточно редко. С этой точки зрения больше повезло черной дыре спиральной галактики M77, ведь ей для "съедения" достался самый большой "пончик" во Вселенной, размер которого составляет порядка 40 световых лет.
Центральная часть галактики M77 относится к классу активных галактических ядер (active galactic nucleus, AGN). Это означает, что газ и другая материя из окружающего пространства постоянно "всасываются" черной дырой, излучая при этом интенсивный свет. Именно этот свет и излучения других диапазонов позволяют нам увидеть то, что скрывается в недрах галактик, узнать то, как происходит процесс развития галактик и связанным с ними черных дыр.
Ученые из японской Национальной обсерватории и университета Кагосимы использовали возможности радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) для наблюдений за ядром галактики M77. Они обнаружили облако материи, окружающее черную дыру, которое удалено на 20 световых лет от центра этой черной дыры. Возможность существования таких огромных образований была обоснована теоретически уже достаточно давно, но только японским астрономам удалось увидеть подобное воочию в первый раз в истории.
"Для того, чтобы правильно интерпретировать некоторые из наблюдаемых особенностей активных галактических ядер, астрономы давно разработали теорию, описывающую огромные газовые и пылевые "пончики", окружающие активные черные дыры" - рассказывает Масатоши Имэниши (Masatoshi Imanishi), ведущий исследователь, - "Эта теория получила название "объединенной модели активного галактического ядра". Несмотря на огромные размеры структуры, окружающей черную дыру, она очень мала по сравнению с окружающей галактикой. И для того, чтобы увидеть ее воочию нам пришлось использовать максимальную разрешающую способность радиотелескопа ALMA".
К сожалению, собственно телескоп ALMA не может увидеть саму структуру, окружающую черную дыру. Но он позволил ученым получить четкие спектральные молекулярные подписи и зарегистрировать микроволновое излучение от молекул цианида водорода (HCN), молекул и ионов формила (HCO+). Эти молекулы и ионы испускают микроволновое излучение, только находясь внутри плотных скоплений материи, поэтому полученные учеными данные позволили рассчитать плотность материи, из которой состоит "космический пончик".
Кроме этого, японские ученые выяснили, что весь "пончик" постоянно вращается. При этом, его вращение не сильно согласуется с силами гравитации черной дыры, материя облака движется достаточно хаотично, что говорит о каком-то "сильном событии", к примеру, столкновении с меньшей галактикой, которое произошло в далеком прошлом.
