Оглавление

Новые изображения сверхмассивной черной дыры M87*, полученные телескопом Event Horizon Telescope, демонстрируют значительные изменения в её структуре между 2018 и 2022 годами. Яркое кольцо аккреционного диска стало тоньше, а его самая светлая часть сместилась на 30 градусов против часовой стрелки.

Неожиданная динамика космического монстра

В 2017 году коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) впервые в истории получила изображение черной дыры. Этот объект, M87*, находится в центре галактики Messier 87 на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли. Первое изображение показало яркое кольцо света вокруг темной тени — аккреционный диск вещества, падающего к горизонту событий.

Черная дыра M87*

Черная дыра M87* / Источник: Event Horizon Telescope

Новые снимки 2022 года подтвердили не только сохранение кольца, но и его выраженные изменения. «Поскольку M87* не аккрецирует вещество с высокой скоростью, мы не ожидали, что кольцо значительно изменится в человеческих временных масштабах. Поэтому стало полной неожиданностью обнаружить существенные изменения», — отмечает астроном Бритт Джетер из Тайваньского института астрономии и астрофизики.

Технологический прорыв в астрономии

EHT представляет собой глобальную сеть радиотелескопов, работающих как единый виртуальный телескоп размером с Землю. Эта технология позволяет астрономам разрешать объекты размером с горизонты событий сверхмассивных черных дыр в далеких галактиках.

M87* — настоящий космический гигант с массой 6,5 миллиардов солнц и диаметром горизонта событий около 25 миллиардов километров. Черная дыра также выбрасывает мощную струю вещества со скоростью, близкой к световой, которая простирается на расстояние не менее 5 тысяч световых лет.

Магнитные поля и турбулентность

Новые изображения раскрыли особенности магнитного поля вокруг M87* — оно оказалось сильным и хорошо организованным. В некоторых регионах поле настолько мощное, что может предотвращать поглощение вещества черной дырой, отталкивая его и питая релятивистскую струю.

«Единственный способ понять новую структуру кольца — заключить, что аккреционный поток черной дыры турбулентен. Кроме того, мы видим, что магнитное поле достаточно сильное, чтобы противостоять этому втекающему веществу», — объясняет учёный EHT Мариафеличи Де Лаурентис из Университета Неаполя.

Изменения в структуре аккреционного диска M87* — это не просто косметические корректировки, а прямое свидетельство динамической природы черных дыр. То, что мы наблюдаем эволюцию объекта за человеческое время, а не за миллионы лет, переворачивает представления о временных масштабах космических процессов. Это напоминает, что даже самые монументальные объекты Вселенной живут своей сложной жизнью, а наши технологии уже позволяют заглянуть в их «биографию».

Изменения во внешнем виде кольца связаны с комбинацией факторов: вращением черной дыры, магнитным полем и турбулентностью в аккреционном потоке. Результаты исследования опубликованы 27 сентября в журнале Astronomy & Astrophysics.

Коллаборация EHT теперь сосредотачивается на Стрельце A* — сверхмассивной черной дыре в центре Млечного Пути массой около 4 миллионов солнц. Учёные надеются со временем создать «фильм» о её изменениях во времени, пишет Space.com.