Ученые сфотографировали черную дыру и выяснили, откуда идут потоки излучения

Мы знаем, что черные дыры поглощают энергию, но, оказывается, все гораздо сложнее.

Ученые впервые смогли измерить поляризацию — сигнатуру магнитных полей — вблизи края сверхмассивной черной дыры в сердце галактики Мессье 87 (M87).

Результаты опубликованы в двух статьях в The Astrophysical Journal Letters, коротко об исследовании рассказывает Daily Mail.

Расположенная в 55 млн световых лет от Земли, сверхмассивная черная дыра в центре галактики М87, по оценкам, примерно в 6,5 млрд раз больше массы нашего Солнца.

Яркие струи энергии и вещества, выходящие из ядра M87 и простирающиеся не менее чем на 5000 световых лет от его центра, являются одной из самых загадочных и энергетических особенностей галактики.

Черные дыры настолько плотны, а их гравитационное притяжение настолько велико, что от них не может вырваться никакая форма излучения — даже свет. Они действуют как интенсивные источники гравитации, которые собирают вокруг себя пыль и газ. Считается, что их интенсивное гравитационное притяжение — это то, вокруг чего вращаются звезды в галактиках.

Большая часть материи, расположенной близко к краю черной дыры, падает внутрь. Однако некоторые из окружающих частиц вылетают за несколько мгновений до захвата и уносятся далеко в космос в виде струй.

Международная команда, работавшая на телескопе Event Horizon (EHT), 10 апреля 2019 года опубликовала первое в истории изображение черной дыры, на котором была яркая кольцевая структура с темной центральной областью — тенью черной дыры. В новом исследовании команда обнаружила, что значительная часть света вокруг черной дыры поляризована.

Свет становится поляризованным, когда он проходит через определенные фильтры, такие как линзы поляризованных солнцезащитных очков, или когда излучается в горячих областях космоса, где присутствуют магнитные поля. В частности, поляризация позволяет астрономам нанести на карту линии магнитного поля на внутреннем крае черной дыры.

«Эти поляризованные изображения являются ключом к пониманию того, как магнитное поле позволяет черной дыре поглощать материю и выпускать мощные струи», — пояснил Эндрю Чейл, научный сотрудник NASA Hubble в Принстоне.

Одним из крупнейших открытий стала информация о том, как устроено магнитное поле, окружающее черную дыру, и о том, что оно отвечает за использование энергии вращения черной дыры и приведение в действие вращающихся струй, исходящих из центра звездного объекта.

«Наблюдения показывают, что магнитные поля на краю черной дыры достаточно сильны, чтобы отталкивать горячий газ и помогать ему противостоять гравитации. Только газ, который проходит через поле, может двигаться по спирали внутрь к горизонту событий», — пояснил Джейсон Декстер, доцент Университета Колорадо в Боулдере.

«Раньше это было лишь теоретическим представлением, но теперь у нас есть очень веские доказательства, указывающие на то, как организовано магнитное поле. Оно очень структурировано, что удивительно, — добавили исследователи. — Мы начинаем гораздо лучше понимать, как черные дыры возвращают энергию во Вселенную. Мы всегда думаем о них как о поглощающих объектах, но они играют роль в возвращении энергии».

Следующим крупным проектом команды Event Horizon Telescope станет изображение черной дыры в центре галактики Млечный Путь — Стрельца A *, которая в 1000 раз ближе и в 1000 раз меньше M87.

Фото: EHT Collaboration

Обнаружена сверхмассивная черная дыра, блуждающая по космосу

Ученые рассказали, как упасть в черную дыру и выжить