Сверхмассивная черная дыра извергает струю материи на первом в своем роде снимке

Дядя Влад

Черные дыры не только притягивают к себе все, что приближается к ним, но и иногда могут выбрасывать материю с очень высокой скоростью. Когда облака пыли и газа приближаются к горизонту событий черной дыры, часть их упадет внутрь, а часть может быть перенаправлена ​​наружу высокоэнергетическими выбросами, что приведет к драматическим выбросам материи, которые вылетают со скоростью, приближающейся к скорости света. Струи могут распространяться на тысячи световых лет, при этом одна струя выходит из каждого из полюсов черной дыры в явлении, которое, как считается, связано с вращением черной дыры.

Ученые, наблюдающие за компактным радиоядром M87, обнаружили новые подробности о сверхмассивной черной дыре галактики. В концепции этого художника виден массивный выброс черной дыры, поднимающийся из центра черной дыры. Наблюдения, на которых основана эта иллюстрация, представляют собой первый случай, когда струя и тень черной дыры были изображены вместе, что дает ученым новое понимание того, как черные дыры могут запускать эти мощные струи.
Ученые, наблюдающие за компактным радиоядром M87, обнаружили новые подробности о сверхмассивной черной дыре галактики. В концепции этого художника видна массивная струя материи черной дыры, поднимающаяся из центра черной дыры. Наблюдения, на которых основана эта иллюстрация, представляют собой первый случай, когда струя и тень черной дыры были изображены вместе, что дает ученым новое понимание того, как черные дыры могут запускать эти мощные струи. С. Даньелло (NRAO/AUI/NSF)

Некоторые из самых больших струй в известной Вселенной исходят от огромных черных дыр в центрах галактик, называемых сверхмассивными черными дырами. И теперь астрономы впервые сфотографировали сверхмассивную черную дыру, испускающую один такой выброс. Рассматриваемая черная дыра — известная черная дыра в сердце галактики Мессье 87, которая известна тем, что является первой черной дырой, когда-либо полученной с помощью коллаборации под названием Event Horizon Telescope (EHT). Используя аналогичное сотрудничество телескопов по всему миру, астрономы смогли запечатлеть эту чудовищную черную дыру, извергающую материю в виде струи.

На этом изображении впервые показаны вместе струя и тень черной дыры в центре галактики M87. Наблюдения были получены с помощью телескопов Глобальной миллиметровой РСДБ-решетки (GMVA), Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA), партнером которой является ESO, и Гренландского телескопа. Это изображение дает ученым контекст, необходимый для понимания того, как формируется мощная струя. Новые наблюдения также показали, что кольцо черной дыры, показанное здесь, на вставке, на 50% больше, чем кольцо, наблюдаемое в более коротких радиоволнах Телескопом Горизонта Событий (EHT). Это говорит о том, что на новом изображении мы видим больше материала, падающего на черную дыру, чем то, что мы могли бы увидеть с помощью EHT.
На этом изображении GMVA+ALMA впервые показаны вместе струя M87 и тень черной дыры, что дает ученым контекст, необходимый для понимания того, где сформировалась мощная струя. Новые наблюдения также показали, что кольцо черной дыры, показанное на врезке, на 50% больше, чем считали ученые ранее. Р.-С. Лу (ШАО), Э. Рос (MPIfR), С. Дагнелло (NRAO/AUI/NSF)

Наблюдения дали новый взгляд и на саму черную дыру. «Исходное изображение EHT выявило только часть аккреционного диска, окружающего центр черной дыры. Изменив наблюдаемую длину волны с 1,3 мм до 3,5 мм, мы сможем увидеть больше аккреционного диска, а теперь и струи одновременно», — заявил один из исследователей, Тони Минтер, в своем заявлении . «Это показало, что кольцо вокруг черной дыры на 50% больше, чем мы считали ранее».

Наблюдения проводились с помощью радиотелескопов, в том числе мощных массивов, таких как глобальный мм-VLBI Array (GMVA) и большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Atacama (ALMA), в которых используется множество тарелок меньшего размера, работающих вместе для наблюдения за очень удаленными радиоисточниками. Объединив усилия разных обсерваторий, астрономы смогли лучше рассмотреть эту знаменитую черную дыру. Они знали, что черная дыра испускает струи, но не знали точно, как и где эти струи формируются.

«Эти результаты впервые показали, где формируется струя. До этого существовало две теории о том, откуда они могут появиться», — сказал Минтер. «Но это наблюдение на самом деле показало, что энергия магнитных полей и ветра работают вместе».

Это помогает ученым понять процесс создания струй, который включает в себя магнитные поля вокруг ядра черной дыры и ветры, которые дуют через диск материи вокруг черной дыры, называемый аккреционным диском. Чтобы узнать больше об этом процессе, исследователи хотят провести больше наблюдений, используя глобальную сеть телескопов.

«Мы планируем наблюдать область вокруг черной дыры в центре M87 на разных радиоволнах для дальнейшего изучения излучения джета», — сказал в другом заявлении Эдуардо Рос из Института радиоастрономии Макса Планка. «Ближайшие годы будут захватывающими, так как мы сможем узнать больше о том, что происходит рядом с одним из самых загадочных регионов во Вселенной».