Аналіз руху зірок у надмасивної чорної діри дозволив відтворити тривимірну форму галактики M87.
Через величезні відстані між спостерігачами і далекими галактиками вони здаються плоскими. Міжнародна група астрофізиків вперше виміряла тривимірну форму однієї з найбільших і близьких до нас еліптичних галактик — M87 або Месьє 87. Вимірювання показали, що галактика є тривісною або «картоплеподібною».
Вчені побудували тривимірний графік, вимірявши рух зірок, які рухаються навколо надмасивної центральної чорної діри галактики. Вони використовували спостереження за допомогою обсерваторії Кека, щоб вивчити область діаметром близько 70 тис. світлових років, що оточує надмасивну чорну діру в центрі галактики.
Хоча телескоп не може дозволити окремі зірки через велику відстань до M87, спектри можуть показати діапазон швидкостей для розрахунку маси об’єкта, навколо якого вони обертаються. Дослідники склали карту спектрів зірок і вивчили їх рух. Воно дає уявлення про форму галактики і її обертання. Відстеження швидкостей і положення зірок дозволило дослідникам побудувати тривимірне зображення галактики.
Знімок M87, отриманий «Хабблом» і тривимірна модель галактики. Зображення: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI), Frank Summers (STScI), Chung-Pei Ma (UC Berkeley)
Крім того, дослідники взяли дані за період з 2020 по 2022 рік, а також більш ранні вимірювання яскравості зірок M87 за допомогою «Хаббла» і порівняли їх з передбаченнями комп’ютерної моделі того, як зірки рухаються навколо центру галактики тривісної форми. Краща відповідність цим даним дозволило їм розрахувати масу чорної діри: 5,4 млрд мас Сонця.
На відміну від спіральних галактик з плоским диском реальну форму еліптичних структур оцінити дуже складно. Нове спостереження допоможе уточнити астрономічні моделі і досліджувати більш далекі об’єкти.