Телескоп горизонта событий заметил колебание тени черной дыры
В 2019 году команда исследователей с обсерваторий всего мира смогла получить самый четкий снимок черной дыры в центре галактики Мессье-87 (M87). Для этого пришлось объединить несколько десятков телескопов в один массив, направить их на один и тот же объект, провести измерения, а затем собрать эти данные в единую картинку.
Теперь астрономы из той же коллаборации пошли дальше. Они собрали накопленные за год наблюдения, а также архивные данные за 2009−2013 годы и смогли построить картину того, как колеблется тень черной дыры со временем. Наблюдения 2009−2013 годов содержат гораздо меньше данных, чем измерения, проведенные в 2017 году, поэтому создать из них изображение было невозможно. Вместо этого команда астрономв использовала статистическое моделирование и смогла изучить изменения внешнего вида M87* с течением времени.
Расширив анализ на период с 2009 по 2017 год, ученые показали, что поведение M87* соответсвует теоретическим ожиданиям. Диаметр тени черной дыры по‑прежнему соответствует предсказаниям общей теории относительности Эйнштейна для черной дыры с массой 6,5 миллиарда солнечных. Но несмотря на то, что диаметр кольца объекта оставался постоянным, данные показали один сюрприз: колебания кольца.
Газ, падающий на черную дыру, нагревается до миллиардов градусов, ионизируется и становится турбулентным в присутствии магнитных полей. Поскольку поток материи турбулентен, кажется, что полумесяц колеблется со временем. По словам исследователей, не все теоретические модели допускают такие колебания. Поэтому новые данные позволяют сказать, что одни теории оказываются более верными, чем другие.
Впервые ученые смогли получить представление о динамике аккреционного диска так близко к горизонту событий черной дыры, в экстремальных гравитационных условиях. Изучение этой области поможет понять такие явления, как релятивистские потоки вещества, и позволит ученым создать новые эксперименты для тестирования общей теории относительности.
