Астрономы впервые разглядели заграждение у края чёрной дыры
Новые изображения чёрной дыры принесли учёным важные сведения о том, что происходит на самом краю этой бездны. Астрономы измерили колоссальные магнитные поля, окружающие сверхмассивного монстра и выбрасывающие в космос струи вещества, простирающиеся на тысячи световых лет.
В 2019 году коллаборация "Телескоп горизонта событий" (EHT) опубликовала первое в истории изображение чёрной дыры. Учёным позировала центральная чёрная дыра галактики M87, находящаяся в 55 миллионов световых лет от Земли.
Подчеркнём, что исследователи получили не фотографию в видимом свете, а изображение в радиоволнах. Для этого они объединили в единую систему восемь радиотелескопов, разбросанных по разным континентам. Эта сеть работала как единый инструмент, по масштабам сравнимый с земным шаром. Вести.Ru рассказывали, как устроены подобные творения человеческой изобретательности.
Неудивительно, что разрешение (способность видеть мелкие детали) у этой сети получилось потрясающим. Будь это оптический телескоп, он мог бы разглядеть банковскую карту в лунном кратере. Такие впечатляющие характеристики и позволили учёным впервые "разглядеть" чёрную дыру.
Однако исследователи не остановились на достигнутом и продолжили обработку данных. И вот теперь, после нескольких лет напряжённой работы, они опубликовали новое изображение на основе тех же наблюдений. На сей раз в поляризованных радиоволнах (мы объясняли, что это такое).
Нельзя сказать, чтобы это изображение получилось намного подробнее предыдущего или запечатлело области, более близкие к чёрной дыре. Но оно несёт в себе принципиально новую информацию о магнитном поле космического объекта.
Дело в том, что радиоволны изменяются (поляризуются) магнитным полем, пронизывающим падающее на чёрную дыру вещество. А значит, измерив поляризацию, можно вычислить величину этого поля в разных точках, то есть фактически составить его карту.
Астрономы и раньше измеряли магнитные поля вокруг чёрных дыр, но впервые это сделано в таких подробностях и так близко к поверхности этого монстра, притягивающего к себе всё окружающее вещество.
Благодаря этим данным астрофизики выяснили удивительные подробности процессов, происходящих, так сказать, почти во рту у чёрной дыры.
"Наблюдения свидетельствуют о том, что магнитные поля на краю чёрной дыры достаточно сильны, чтобы отталкивать горячий газ и помогать ему сопротивляться мощному гравитационному притяжению. Та часть газа, которой удаётся проскользнуть через "магнитное заграждение", образует спиральный поток, устремляющийся к горизонту событий (то есть к поверхности чёрной дыры – прим. ред.)", – объясняет Джейсон Декстер (Jason Dexter) из Университета Колорадо в Боулдере, координатор рабочей группы теоретиков коллаборации EHT.
Другими словами, магнитное поле замедляет падение вещества в бездну. А некоторая часть материи и вовсе вырывается из окрестностей чёрной дыры в виде протяжённых струй вещества – джетов. Они простираются как минимум на 5 000 световых лет от центра галактики.
При этом механизмы, порождающие этот впечатляющий "космический фонтан", известны учёным далеко не полностью. Новые данные помогут подробнее их изучить.
Добавим, что в команду EHT сегодня входит около 300 астрономов из 13 научных центров по всему миру. К ней присоединяются всё новые обсерватории. Вскоре мы сможем увидеть ещё более подробные изображения чёрных дыр, а значит, и узнать много нового о невидимом глазу мире.
Результаты нынешнего исследования изложены в трёх научных статьях (1, 2, 3), опубликованных в издании Astrophysical Journal Letters.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, чем удивило астрономов "взвешивание" чёрной дыры в центре М87.