Астрономы нашли способ увидеть тонкие световые кольца вокруг далеких черных дыр — Naked Science
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.
Вчера, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Вчера, 15:26
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: