Астрономы нашли способ увидеть тонкие световые кольца вокруг далеких черных дыр — Naked Science
5 минут
Сергей Васильев

Астрономы нашли способ увидеть тонкие световые кольца вокруг далеких черных дыр

5.8

Темные бездны черных дыр окружает тонкий сияющий диск фотонов, временно застрявших на орбите у самого края. Астрономы уверены, что вскоре они смогут увидеть эти диски и различить их внутреннюю структуру.

На компьютерной визуализации фотонный диск показан тонкой линией на фоне тени черной дыры
На компьютерной визуализации фотонный диск показан тонкой линией на фоне тени черной дыры / ©Jeremy Schnittman, GSFC, NASA

Почти год назад астрономы продемонстрировали первый в истории снимок окрестностей черной дыры. Героиней теперь уже знаменитого портрета стала сверхмассивная дыра M87* в центре далекой галактики M 87, расположенной более чем в 50 миллионах световых лет, а ключевым автором — глобальная сеть радиотелескопов EHT. Полученная тогда картина подтвердила многие теоретические представления о происходящем с черными дырами и стала мировой сенсацией.

Ну а теперь команда ученых во главе с Майклом Джонсоном (Michael Johnson) из Смитсоновской астрофизической обсерватории представила результаты нового, еще более детального анализа собранных EHT данных. На уточненном портрете M87* стали видны ряды световых колец, окружающих бездонную сингулярность в центре черной дыры. Подробности этой работы сообщаются в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Вспомним, что черная дыра — это область колоссальной гравитации, центр которой (горизонт событий) не способны покинуть даже движущиеся со скоростью света фотоны. Частицы, пролетающие на приличном расстоянии от нее, отклоняются от прямой траектории, а те, что проходят поближе, могут описать один или несколько витков, прежде чем вырвутся и отправятся дальше. Они образуют фотонную сферу, где скапливаются ненадолго, после чего одни улетают прочь, а другие «проваливаются» в недра дыры.

©CfA

Тот самый снимок EHT оказался недостаточно четок для того, чтобы фотонную сферу можно было увидеть. Она должна представать как тонкое светлое кольцо у внутреннего края яркого аккреционного диска. Впрочем, теория предсказывает, что структура фотонной сферы куда сложнее. При достаточном разрешении она должна выглядеть как серия тесно расположенных, вложенных друг в друга колец — чем более далеких от центра, тем более расплывчатых.

В ярком аккреционном диске вокруг сверхмассивной черной дыры скрывается серия тонких колец фотонной сферы / ©George Wong, Michael Johnson, UIUC, CfA

Если бы подобные «фотонные кольца» были видны, они сказали бы многое о размерах, массе и вращении своей черной дыры. Такую картинку для M87* и получила команда Джонсона, смоделировав ее на основе реальных наблюдательных данных, а также теоретических расчетов. Таким образом, астрономы получили новые математические инструменты для анализа наблюдений черных дыр — и уверены, что уже вскоре они позволят рассмотреть такие объекты в еще большем разрешении.

В комментариях для пресс-службы Смитсоновской обсерватории Джонсон добавил, что для массива телескопов — радиоинтерферометра — эти вложенные кольца должны быть легко различимы. «Достаточно добавить к EHT еще один космический телескоп, и этого будет достаточно», — сказал ученый.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

28 февраля
75 минут
Редакция

Наверное, еще с того момента, как первые наши прапрапредки обрели сознание, человек боялся смерти и искал пути ее предотвратить или отсрочить. Древний человек жаждал утешения в представлениях о загробном мире, позже алхимики пытались изобрести зелья, которые помогли бы достичь бессмертия. С развитием науки ученые стремились понять, как работает наша смертность на клеточном уровне и еще глубже – и можно ли серьезно изменить отмеренный человеку век. Именно о теломерах часто говорят как о некоем секрете долголетия, том самом волшебном рычаге в ДНК, который может прибавить один-два десятка лет к нашей жизни. Так ли это?

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

24 февраля
10 минут
Мария Азарова

Ученые провели анализ по 353 профессиям и оценили, насколько различия в статусе потребления алкоголя можно объяснить родом занятий.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: