Команда исследователей, работающих над проектом «Event Horizon Telescope», ответственным за создание первой в истории фотографии черной дыры, обнародовала новую визуализацию этого массивного объекта, находящегося в центре галактики Messier 87. Новое изображение выполнено с использованием поляризованного света. Ранее ученым не представлялось возможным измерить поляризацию, которая указывает на наличие магнитных полей в непосредственной близости от горизонта событий.
Собранные данные имеют решающее значение для понимания процесса формирования высокоэнергетических струй – выбросов энергии из ядра галактики Messier 87, расположенной на удалении в 55 миллионов световых лет от нашей планеты. Итоги многолетней работы были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters ( раз, два, три).
«Мы получили еще один важный наблюдательный факт, который помогает понять поведение магнитных полей вокруг черных дыр и то, как активные процессы в этих чрезвычайно компактных областях пространства могут вызывать мощные джеты, простирающиеся на огромные расстояния за пределы галактики», – заявила Моника Мочибродска из Радбаудского университета (Нидерланды), координатор рабочей группы проекта «Event Horizon Telescope», занимающейся поляриметрией.
10 апреля 2019 года ученые опубликовалиПредставленное изображение демонстрирует тень черной дыры, которая «отбрасывается» на светящийся диск, состоящий из перегретого газа и пыли. С момента публикации первоначального изображения команда «Event Horizon Telescope» продолжила детальный анализ данных, полученных в 2017 году, и установила, что значительная часть излучения, поступающего из окрестностей черной дыры в центре галактики Messier 87, имеет поляризацию.
«Поляризация излучения предоставляет информацию, которая позволяет более полно изучать физические характеристики исследуемого объекта. В частности, она дает возможность понять, как магнитное поле способствует поглощению вещества черной дырой и формированию мощных струй», – подчеркнул Эндрю Шэль из Принстонского Центра теоретической науки (США), участник команды «Event Horizon Telescope».
Струи энергии и вещества, известные как джеты, вырывающиеся из центра галактики Messier 87 и тянущиеся на расстояние не менее чем пять тысяч световых лет – одно из самых интригующих и масштабных явлений во Вселенной. В то время как значительная доля материи, находящейся вблизи горизонта событий черной дыры, поглощается ею, определенная ее часть уклоняется от захвата и выбрасывается в окружающее пространство, формируя эти джеты.
Для объяснения поведения материи вблизи черной дыры астрономы разработали множество различных моделей, однако им до сих пор не удается полностью разобраться в механизме образования протяженных струй, исходящих из области в центре галактики, сопоставимой по размерам с Солнечной системой. Неясно также, как именно происходит процесс аккреции вещества на черную дыру.
Полученное изображение, обработанное с использованием поляризованного излучения, дает астрономам беспрецедентную возможность изучить область непосредственно прилегающую к черной дыре – региону, где происходят сложные процессы взаимодействия между веществом, падающим внутрь, и материей, выбрасываемой наружу.
«Полученные данные указывают на то, что магнитные поля вблизи горизонта событий достаточно сильны, чтобы удерживать горячий газ и препятствовать его притяжению к черной дыре. Вещество, преодолевающее это «магнитное барьер», формирует спиральную структуру, направляющуюся к горизонту событий», – объяснил Джейсон Декстер из Колорадского университета в Боулдере (США), руководитель теоретической рабочей группы проекта «Event Horizon Telescope».
Проект «Event Horizon Telescope» демонстрирует стремительное развитие: сеть телескопов постоянно совершенствуется, и к ней подключаются новые обсерватории. Ожидается, что будущие наблюдения позволят более детально определить структуру магнитного поля в окрестностях черной дыры и прояснить физические процессы, происходящие в горячем газе этой области.
