Опубликован новый снимок первой сфотографированной черной дыры

Ученые проекта «Event Horizon Telescope», в рамках которого была получена первая в истории наблюдений фотография черной дыры, представили новое изображение этого сверхмассивного объекта в центре галактики Messier 87 в поляризованных лучах. Никогда ранее астрономам не удавалось измерить поляризацию, свидетельствующую о существования магнитных полей на столь близком расстоянии от горизонта событий.

Полученные данные являются ключевыми для объяснения механизма образования высокоэнергетических джетов – струйных выбросов из ядра галактики Messier 87, расположенной на расстоянии в 55 миллионов световых лет от Земли. Результаты многолетней работы опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters (раз, два, три).

«Теперь в наших руках очередной наблюдательный факт критической важности, который позволяет понять, как ведут себя магнитные поля вокруг черных дыр и как активные процессы в этих сверхкомпактных областях пространства могут порождать мощные джеты, простирающиеся далеко за пределы галактики», – рассказывает Моника Мочибродска из Радбаудского университета (Нидерланды), координатор Рабочей группы проекта «Event Horizon Telescope» по поляриметрии.

10 апреля 2019 года ученые опубликовали изображение черной дыры, а точнее ее тени, «отбрасываемой» на светящийся диск из перегретого газа и пыли. С тех пор команда «Event Horizon Telescope» продолжала углубленный анализ полученных в 2017 году данных и в итоге обнаружила, что значительная часть излучения, приходящего из окрестности черной дыры в сердце галактики Messier 87, поляризована.

«Поляризация излучения несет информацию, которая позволяет нам полнее раскрывать физические параметры исследуемого объекта. В данном случае она дает ключ к пониманию того, как магнитное поле помогает черной дыре поглощать вещество и испускать мощные джеты», – отметил Эндрю Шэль из Принстонского Центра теоретической науки (США), член команды «Event Horizon Telescope».

Яркие джеты – струи энергии и вещества, истекающие из ядра галактики Messier 87 и простирающиеся как минимум на 5 тысяч световых лет от ее центра – одна из наиболее загадочных и в то же время поразительных по масштабам особенностей. Большая часть вещества, которое находится вблизи границы черной дыры, падает в нее, однако, некоторые частицы все же избегают поглощения и выбрасываются далеко в пространство в форме джетов.

Для описания поведения вещества в окрестности черной дыры астрономы построили множество различных моделей, но они так и не могут до конца понять, каким образом из расположенной в центре галактики области, сравнимой по размерам с Солнечной системой, могут истекать столь протяженные джеты. Неясно до сих пор и то, как именно происходит падение вещества в черную дыру.

Полученное изображение в поляризованном излучении впервые позволяет астрономам заглянуть в область, непосредственно примыкающую к гравитационному монстру, где и происходят сложные взаимодействия между веществом, втекающим в черную дыру и выбрасываемым наружу.

«Наблюдения свидетельствуют о том, что магнитные поля вблизи края черной дыры достаточно сильны, чтобы отталкивать горячий газ и помогать ему сопротивляться мощному гравитационному притяжению. Та часть вещества, которой удается проскользнуть через «магнитное заграждение», образует спиральный поток, устремляющийся к горизонту событий», – пояснил Джейсон Декстер из Колорадского университета в Боулдере (США), координатор Рабочей группы теоретиков проекта «Event Horizon Telescope».

Проект «Event Horizon Telescope» быстро развивается: в сети телескопов происходят технические усовершенствования, к ней добавляются новые обсерватории. Ожидается, что будущие наблюдения позволят точнее установить структуру магнитного поля вокруг черной дыры и больше расскажут нам о физических процессах в горячем газе, находящемся в этой области.