Из-за огромных расстояний между наблюдателями и далекими галактиками они кажутся плоскими. Международная группа астрофизиков впервые измерила трехмерную форму одной из самых больших и близких к нам эллиптических галактик — M87 или Мессье 87. Измерения показали, что галактика является трехосной или «картофелеобразной».
Ученые построили трехмерный график, измерив движение звезд, которые движутся вокруг сверхмассивной центральной черной дыры галактики. Они использовали наблюдения с помощью обсерватории Кека, чтобы изучить область диаметром около 70 тыс. световых лет, окружающую сверхмассивную черную дыру в центре галактики.
Хотя телескоп не может разрешить отдельные звезды из-за большого расстояния до M87, спектры могут показать диапазон скоростей для расчета массы объекта, вокруг которого они вращаются. Исследователи составили карту спектров звезд и изучили их движение. Оно дает представление о форме галактики и ее вращении. Отслеживание скоростей и положения звезд позволило исследователям построить трехмерное изображение галактики.
Снимок M87, полученный «Хабблом» и трехмерная модель галактики. Изображение: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI), Frank Summers (STScI), Chung-Pei Ma (UC Berkeley)
Кроме того, исследователи взяли данные за период с 2020 по 2022 год, а также более ранние измерения яркости звезд M87 с помощью «Хаббла» и сравнили их с предсказаниями компьютерной модели того, как звезды движутся вокруг центра галактики трехосной формы. Лучшее соответствие этим данным позволило им рассчитать массу черной дыры: 5,4 млрд масс Солнца.
В отличие от спиральных галактик с плоским диском реальную форму эллиптических структур оценить очень сложно. Новое наблюдение поможет уточнить астрономические модели и исследовать более далекие объекты.
