Астрономы получили изображения магнитных полей черной дыры M87
Почти два года назад ученые запечатлели черную дыру в галактике M87. Теперь они смогли увеличить четкость этого изображения и приблизиться к пониманию того, как появляются джеты — огромные струи плазмы, вылетающие из черных дыр на околосветовых скоростях
10 апреля 2019 года астрономы смогли получить первое достаточно четкое изображение черной дыры. Объектом, на который обратили свой взор несколько телескопов по всей Земле, объединенные в гигантский Телескоп горизонта событий (Event Horizon Telescope/EHT), стала черная дыра в галактике M87. Изображение уже позволило получить множество информации об устройстве центров галактик, но исследователи не остановились на достигнутом.
Тогда астрофизики обнаружили, что значительная часть света, испускаемая веществом вокруг М87, поляризована. Свет становится поляризованным, когда проходит через определенные фильтры, такие как линзы поляризованных солнцезащитных очков, или при генерации в среде с сильными магнитными полями. Известно, что поляризованные солнцезащитные очки способны улучшить видимость, уменьшая отражения и блики от ярких поверхностей.
Этот же эффект увеличения остроты работает и на астрономических масштабах. Астрономы смогли получить более детальное изображение окрестностей черной дыры, наблюдая, как поляризуется свет, исходящий от них. В частности, поляризация позволяет астрономам видеть линии магнитного поля вблизи горизонта событий.
Яркие струи плазмы — джеты, — которые выходят из ядра М87 на очень высокой скорости и способны распространяться по меньшей мере на 5000 световых лет от него, являются одной из самых загадочных явлений. Большая часть материи, находящейся близко к горизонту событий, падает в черную дыру. Однако некоторые атомы и молекулы ускользают от гравитационного притяжения объекта за несколько мгновений до захвата и уносятся далеко в космос в виде джетов.
Астрономы полагались на модели поведения материи вблизи черной дыры, чтобы лучше понять этот процесс. Но они до сих пор точно не знают, как из центральной области галактики, сравнимой по размерам с Солнечной системой, вылетают струи длиной больше радиуса галактики, и как именно материя попадает в черную дыру. С новым изображением черной дыры и ее тени в поляризованном свете астрономам впервые удалось заглянуть в область непосредственно за пределами черной дыры, где происходит это взаимодействие между веществом, втекающим внутрь и выбрасываемым наружу.
Эти наблюдения позволяют сделать новые выводы о структуре магнитных полей вблизи черной дыры. Команда обнаружила, что только теоретические модели с сильно намагниченным газом могут объяснить наблюдаемые явления. Конкретные механизмы этих физических процессов астрофизикам только предстоит выяснить.
Об открытии авторы сообщили в статье Astrophysical Journal Letters.
