Серия «Созвездие Девы»

Представьте город, в котором не миллиарды людей, а триллионы звёзд. В самом центре этого космического мегаполиса — Скопления Девы — расположилась галактика M87. Гигантский эллиптический «монстр», который поглощает соседей и выплёвывает плазму на тысячи световых лет.

В её сердце происходит то, что заставляет физику трещать по швам. Это не просто галактика. Это обитель одной из самых известных и свирепых сверхмассивных чёрных дыр во Вселенной.

Галактика, по сравнению с которой Млечный Путь — провинция

Начнём с масштаба. В Млечном Пути — около 100–400 миллиардов звёзд. В M87 — несколько триллионов. У нас примерно 150 шаровых звёздных скоплений. У M87 — больше 12 000.

M87 не похожа на нашу спиральную галактику. Это гигантский светящийся эллипсоид — результат сотен космических столкновений и слияний с другими галактиками. Каждое такое слияние добавляло ей массу, звёзды и... материю для чёрной дыры в центре.

Если Млечный Путь — уютный провинциальный городок, то M87 — это мегаполис, в котором никогда не затихает движение.

Плазменный «бластер» длиной в 5000 световых лет

Из центра M87 вырывается гигантский луч раскалённой плазмы. Его длина — около 5000 световых лет. Скорость частиц в нём — близка к скорости света.

Это релятивистский джет. И вот как он работает «на пальцах»: чёрная дыра не только затягивает материю. Часть этой материи закручивается магнитными полями вокруг горизонта событий и выстреливает обратно в космос. Как космический соковыжиматель: то, что не попало внутрь, вылетает наружу на безумной скорости.

Редчайший случай: этот джет настолько гигантский, что при идеальных условиях его можно засечь даже в крупные любительские телескопы.

Монстр в центре: M87*

В сердце галактики сидит чёрная дыра M87*. Её масса — 6,5 миллиардов масс Солнца.

Для сравнения: наша центральная чёрная дыра Sgr A* весит примерно 4 миллиона масс Солнца. M87* тяжелее её примерно в 1500 раз.

Размер горизонта событий M87* превышает размеры всей нашей Солнечной системы — включая орбиту Плутона. Размер её тени — больше 100 миллиардов километров. Свету требуется несколько дней только на то, чтобы пересечь её горизонтальный диаметр.

Если наша чёрная дыра — это котёнок, то M87* — синий кит.

Драма 2019 года: как впервые сфотографировали «невидимое»

Чёрные дыры не излучают свет. По определению. Как сделать фото того, что ничего не излучает?

Ответ — Event Horizon Telescope (EHT). Учёные связали телескопы по всей Земле — от Гавайев до Антарктиды — в один виртуальный телескоп размером с нашу планету.

Разрешение получилось таким, что, по словам исследователей, это всё равно что разглядеть горлышко пивной бутылки на поверхности Луны из Москвы.

Результат — тот самый легендарный «огненный бублик». Тень чёрной дыры и её аккреционный диск. Первое в истории изображение горизонта событий.

Что M87 рассказывает о будущем Вселенной

M87 — это наглядное пособие того, во что превратится наша Местная группа галактик через десятки миллиардов лет после слияния Млечного Пути и Андромеды. Гигантский эллипс, триллионы звёзд, сверхмассивная чёрная дыра в центре и джет, бьющий в межгалактическое пространство.

Сидя на маленькой каменной планете на окраине скромной спиральной галактики, мы смогли «увидеть» край пространства и времени в 55 миллионах световых лет от нас.

И это, пожалуй, самое сильное, что может сказать астрономия о нашем месте во Вселенной.

Представьте, что мы отправили зонд к M87. Для нас, наблюдателей с Земли, из-за замедления времени он будет падать на горизонт событий бесконечно долго и «застрянет» на краю. А вот что увидит сам зонд в свои последние миллисекунды перед спагеттификацией? Успеет ли он передать кадр «Изнанки Вселенной» или сигнал застрянет вместе с ним?

Читайте оригинал статьи про М87 и её чёрную дыру на сайте par-all-ax.ru.

В 1961 году Вениамин Маркарян просматривал фотопластинки Бюраканской обсерватории. Среди тысяч туманных пятнышек в созвездии Девы он заметил странность: восемь ярких объектов выстроились в ровную линию. Как бусины на нитке. Маркарян понял: это не случайность — это структура, которую до него никто не описывал системно.

Сегодня эта линия известна как Цепочка Маркаряна. В зависимости от точности подсчёта, она включает от 8 до 12 галактик, содержащих сотни миллиардов звёзд каждая. Всё вместе — одна из самых красивых и доступных для наблюдения картин весеннего неба.

Что такое Цепочка Маркаряна

При наблюдении созвездия Девы в любительский телескоп внимание сразу привлекает цепочка из слабых светящихся штрихов. Это не звёзды нашей Галактики, а далёкие внегалактические системы, удалённые от Земли на 50–70 миллионов световых лет.

В классическое ядро цепочки входят восемь ярких галактик:

• M84 — массивная эллиптическая галактика.

• M86 — гигант с синим смещением (о её движении — ниже).

• NGC 4435 и NGC 4438 — знаменитая пара «Глаза» (The Eyes).

• NGC 4458, NGC 4461, NGC 4473, NGC 4477.

  В расширенный список включают до 12 объектов. Разница — в методике подсчёта и в том, считать ли проекционные соседи.

Почему цепочка не рассыпается?

На первый взгляд — линия галактик выглядит как случайная проекция. Но это не так. Здесь важно разделить реальность и иллюзию.

Шесть из восьми участниц физически связаны. M84, M86, NGC 4435, NGC 4438, NGC 4461 и NGC 4473 действительно движутся вместе — они входят в Скопление Девы и связаны взаимной гравитацией.

Две — проекционные. NGC 4458 и NGC 4477 находятся на другом расстоянии от нас и лишь накладываются на линию. Идеальная «нить» — отчасти оптическая иллюзия для земного наблюдателя.

Пара «Глаза» — реальное взаимодействие. NGC 4435 и NGC 4438 деформированы приливными силами: гравитация вытягивает из них газ и пыль, искажая форму. Это один из самых ярких примеров взаимодействующих галактик в любительском небе.

M86: галактика, которая летит навстречу нам

У большинства далёких галактик наблюдается красное смещение — они удаляются от нас из-за расширения Вселенной. Но M86 демонстрирует синее смещение: её лучевая скорость сближения с нами составляет около 415 км/с.

Это быстрее, чем скорость убегания из Млечного Пути, и одна из самых высоких скоростей сближения среди ярких галактик Скопления Девы. M86 буквально падает в центр скопления — и поскольку Млечный Путь и центр Девы находятся примерно в одном направлении, это движение оказывается направленным и к нам.

Через миллиарды лет M86 сольётся с центральной галактикой скопления — гигантской M87. Но до этого ещё далеко.

Кто такой Вениамин Маркарян

Вениамин Егишевич Маркарян родился в 1913 году в селе Шулаверы (ныне Шаумяни, Грузия) в армянской семье. Рано потерял родителей, воспитывался в детском доме. С ранних лет проявил способности к математике.

Ключевым поворотом в его судьбе стала встреча с Виктором Амбарцумяном — легендой советской астрофизики. В 1946 году Амбарцумян основал Бюраканскую астрофизическую обсерваторию в Армении, где Маркарян стал одним из ведущих научных сотрудников.

Маркарян прославился не только цепочкой. Его имя увековечено в каталоге «Галактик Маркаряна» — более 1500 объектов с аномально сильным ультрафиолетовым излучением. Это открытие стало фундаментом для изучения активных ядер галактик и квазаров.

Почему линия — загадка до сих пор

До сих пор нет полного ответа, почему большинство галактик цепочки выстроились в такой ровный ряд. Вероятно, это результат сложных гравитационных процессов внутри Скопления Девы.

Цепочка — не статичная «витрина», а динамическая структура. Галактики движутся, взаимодействуют, деформируются. Через миллионы лет линия может измениться до неузнаваемости. Мы просто застали её в момент, когда она выглядит как нить.

Как увидеть Цепочку Маркаряна своими глазами

Когда. Лучшее время — весна, с марта по май. Астрономы называют этот период «сезоном галактик»: ночная сторона Земли обращена к Скоплению Девы, а Млечный Путь не заслоняет обзор.

Как найти.

• Повернитесь лицом на юг.

• Найдите Большую Медведицу — ковш висит высоко над головой.

• По дуге ручки ковша перейдите к оранжевой звезде Арктур (Волопас).

• Продолжите дугу до Спики — ярчайшей звезды Девы.

• Найдите Льва правее (западнее) Девы. Ориентир — Регул и перевёрнутый вопросительный знак.

• Цепочка лежит между Виндемиатрикс (ε Девы) и Денеболой (β Льва).

Наследие

Вениамин Маркарян ушёл из жизни в 1985 году в статусе академика АН Армянской ССР. Его работы и каталог галактик остаются базовым инструментом внегалактической астрономии, а Бюраканская обсерватория продолжает научную работу.

Свет от галактик Цепочки Маркаряна шёл до нас около 50 миллионов лет. Когда он отправился в путь, динозавры уже вымерли, людей ещё не было, а на Земле только появлялись первые приматы. А увидеть его можно апрельской ночью — в бинокль 10×50, за городом, с чашкой чая.

Оригинал статьи читайте на сайте par-all-ax.ru — Цепочка Маркаряна.