Ученые впервые смогли измерить поляризацию — сигнатуру магнитных полей — вблизи края сверхмассивной черной дыры в сердце галактики M87.
Результаты опубликованы в двух статьях в The Astrophysical Journal Letters, коротко об исследовании рассказывает Daily Mail.
Расположенная в 55 миллионах световых лет от Земли, сверхмассивная черная дыра в центре галактики Мессье 87, по оценкам, примерно в 6,5 миллиарда 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 обнаружена 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 он 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