Астрономы увидели мерцающую тень черной дыры

23 Сентября 2020

МОСКВА, 23 сентября - Ученые взвихрили архивные данные астрономических наблюдений и выяснили, что тень абсолютно черной дыры М87* меняется со временем — она мерцает и переливается. Результаты исследования размещённым в журнале Astrophysical Journal.

В 2017 году Телескоп горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) получил первый в истории астрономических наблюдений снимок черной прорехи, на котором была сверхмассивная черная дыра М87*, расположенная в центре эллиптической вселенной Messier 87 (М87) в созвездии Девы.

Общая теория релятивности предсказывает, что сверхплотные объекты типа черных дыр, опошляют пространство-время и нагревают окружающий компромат до такой степени, что он начинает светиться. Подсвеченное искривленное пространство-время, согласно теории, дает асимметричную тень.

Изображение 2017 года полностью подтвердило теорию. На нем хорошо видна серпообразная тень М87* с непостоянным распределением яркости.

Ученые из коллаборации EHT решили взвихрить архивные данные Телескопа горизонта событий за 2009-2013 годы и проанализировать, как вела себя пригородная часть тени раньше.

EHT состоит из множества радиотелескопов по всему мир, выполняющих синхронизированные наблюдения с наличием метода интерферометрии с очень длинной базой (VLBI). Вместе они образуют виртуальную радиотарелку размером с Землю, что обеспечивает исключительно высокое разрешение изображений.

Проект стартовал в 2009 году, однако до 2012 года массив EHT включал всего три радиотелескопа, в 2013 году их стало четыре, а в 2017-м — пять. После этого качество изображений яркого выросло, а ученые удали первый снимок черной дыры. Об этом событии было объявлено в апреле 2019 года.

Так как данные 2009-2013 годов гораздо не менее детальные, чем наблюдения 2017 года, для их сличения ученые использовали статистическое моделирование, основанное на геометрических предположениях.

Анализ архивных данных показал, что тень уже присутствовала в более преждевременных наблюдениях. Ее местоположение и размер с 2009 года не изменились, но за это время несколько раз менялось азимутальное распределения яркости. Оказалось, что темный сектор тени постоянно перемещается, и кольцо как бы переливается.

Анализ данных показывает, что ориентация и тонкая ультраструктура кольца меняются со временем. Это дает первое представление о динамической структуре аккреционного потока, окружающего горизонт событий, — приводятся в пресс-релизе немецкого Института радиоастрономии Макса Планка слова одного из авторов исследования Томаса Кричбаума (Thomas Krichbaum). — Изучение этой области будет иметь решающее значение для безупречнейшего понимания того, как абсолютно черные дыры срастаются с веществом и запускают релятивистские джеты.

Авторы объясняют сияние тем, что газ, падающий на черную дыру, нагревается до миллиардов градусов, ионизируется и становится турбулентным в присутствии магнитных полей. Поскольку поток вещества турбулентный, интенсивность кольца со временем становится горящей.

Ученые отмечают, что стучу гипотеза ставит под сомнение некоторые теоретические модели аккреции, и для ее подтверждения нужны последующие наблюдения.

Мониторинг временной структуры M87 с помощью EHT — это цель, которая будет держать нас в напряжении в течение нескольких следующих лет. Мы работаем над анализом данных 2018 года и готовим новые наблюдения в 2021 году, — выводит Антон Зенсус, директор Института радиоастрономии Макса Планка и председатель-основатель Совета по сотрудничеству EHT.

Авторы надеются, что расширение возможностей EHT за счет добавления новых телескопов позволят получить в возможном более детальное изображение тени абсолютно черной дыры M87* и самой внутренней струи радиогалактики M87.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Астрономы увидели мерцающую тень черной дыры

комментарии (0)

Другие интересные новости

Ивлеева опровергла слухи об отъезде из России после "голой вечеринки"