Телескоп Уэбба и изучение центра нашей Галактики

Будущий телескоп Уэбба раскроет тайны центра Млечного Пути


Центр нашей Галактики - довольно густонаселённое место: чёрная дыра с массой, в 4 миллиона раз превышающей массу Солнца, окружена миллионами звёзд, вращающихся вокруг неё с головокружительной скоростью.
Эта экстремальная среда пронизана интенсивным ультрафиолетовым и рентгеновским излучением. Однако значительная часть этой бурной деятельности скрыта от нашего взгляда, затенённая обширными полосами межзвёздной пыли.

Будущий космический телескоп Джеймса Уэбба предназначен для обзора Вселенной в инфракрасном свете, который невидим человеческому глазу, но очень важен для наблюдения за астрономическими объектами, скрытыми пылью. После запуска Уэбб будет улавливать проникающий сквозь завесу пыли инфракрасный свет, раскрывая для нас центр Галактики в беспрецедентных деталях.

"Любое изображение галактического центра от Уэбба будет изображением самого высокого качества", - говорит Роланд ван дер Марел из Научного института космических телескопов (STScI), главный учёный в одном из запланированных исследований, которое будет сосредоточено на съёмке центра нашей Галактики.

В настоящее время учёные получают некоторую информацию об "обитателях" галактического центра с помощью наземных и космических телескопов.
Астрономы отслеживают звёзды, вращающиеся вокруг чёрной дыры, некоторые из которых расположены к ней достаточно близко, чтобы дать учёным возможность проверить общую теорию относительности Эйнштейна. Однако до сих пор наблюдались только самые яркие звёзды.

"С Земли мы можем видеть лишь верхушку айсберга. Уэбб поможет нам изучить более тусклые звёзды и собрать больше данных об общей популяции звёзд", - сообщает Торстен Бекер из STScI, соавтор второго запланированного исследования галактического центра, которое будет сосредоточено на спектроскопии.

Учёные были удивлены, обнаружив, что вблизи сверхмассивной чёрной дыры формируются звёзды небольших масс, причём некоторые из них образуются в пределах всего нескольких световых лет от её гравитационного захвата.
Теоретически, огромная гравитация чёрной дыры и жёсткая радиационная среда вокруг неё должны разрушать любые газовые облака и предотвращать их коллапс и звездообразование. И всё же эти новорождённые звёзды, называемые протозвёздами, сохранились.
Наблюдения Уэбба могут выявить дополнительные протозвёзды и дать подсказки о том, каким образом могут формироваться звёзды в таком невероятном месте.


Тайны чёрной дыры

Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного Пути, известная астрономам как Стрелец A*, также станет объектом пристальных наблюдений Уэбба. Она окружена газопылевым диском, часть которого постепенно и неизбежно поглощается.
Астрономы наблюдали вспышки света при поглощении чёрной дырой сгустков вещества. Но свечение самого аккреционного диска пока ими зафиксировано не было. Эта задача также возлагается на будущий телескоп.

Кроме того, данные от Уэбба помогли бы решить более широкие вопросы, например, о процессе формирования галактик, что является неким подобием старой задачи о "курице и яйце": что появилось раньше - галактика или чёрная дыра?

"Возможно, сначала появляется чёрная дыра и вокруг неё образуются звёзды? Или же звёзды собираются вместе и сталкиваются, чтобы сформировать чёрную дыру? Это вопросы, на которые мы хотим ответить", - сказал Джей Андерсон из STScI, один из соавторов будущих исследований.

Также исследования показали, что масса центральной чёрной дыры Галактики связана с общей массой окружающих звёзд, но причины этой связи остаются неизвестными.

"Существуют ли какие-либо подсказки об этой корреляции масс вблизи чёрной дыры? Или недавнее звездообразование стерло следы того, что могло произойти в прошлом?" - добавила Марсия Рике из Аризонского университета, ответственная за анализ данных, которые предоставит в будущем инструмент NIRCam телескопа Уэбба.

В конечном счёте, самые захватывающие результаты наблюдений Уэбба могут оказаться неожиданными. Например, Уэбб мог бы обнаружить звёзды на необычных орбитах или газопылевое облако, разрываемое силами гравитации.

"Так много интересных, необычных вещей происходит в центрах галактик. Мы хотим выяснить, что происходит в нашей собственной Галактике", - говорит Марсия Рике.



На изображении:

Центр нашей галактики Млечный Путь скрыт от оптических телескопов затеняющими облаками пыли и газа. Но на этом потрясающем изображении "взор" инфракрасных камер космического телескопа Спитцер проник сквозь большую часть пыли, показывая звёзды "густонаселённой" области галактического центра.
Будущий телескоп Уэбба позволит осуществить значительно улучшенный инфракрасный обзор, выявляя более тусклые звёзды в более отчётливых деталях.




Источник: https:// www.nasa.gov/ feature/ goddard/ 2019/ milky-way-s-center-will-be-revealed-by-nasa-s-webb-telescope/