Астрономы зафиксировали подрагивание тени черной дыры — Naked Science
6 минут
Александр Березин

Астрономы зафиксировали подрагивание тени черной дыры

6.9

Открытая год назад гравитационная «тень» черной дыры М87* оказалась подверженной колебаниям яркости. Причем по характеру этих колебаний можно будет установить многие детали процесса пожирания материи этой черной дырой.

Черная дыра М87*
Тень у черной дыры М87* показала заметные колебания яркости / ©M. Wielgus, D. Pesce & the EHT Collaboration

В 2019 году астрономы с помощью радиотелескопа горизонта событий – всемирного массива радиотелескопов – впервые смогли увидеть гравитационную тень черной дыры. Это удалось сделать в отношении сверхмассивной ЧД М87* в центре галактики М87. Свет от нее шел до нас 53 миллиона лет, а масса черной дыры в центре этой галактики составляет 6,5 миллиардов солнечных масс.

Тень, о которой идет речь, образуется при прохождении света от аккреционного диска вокруг черной дыры. Из-за того, что тяготение этого сверхмассивного объекта очень велико, дальняя от землян часть аккреционного диска видна слабее, а ближняя – сильнее. Кроме этого, часть «тени» может быть ярче, а часть – тусклее, в зависимости от того, насколько энергично черная дыра поглощает материю в том или иной секторе аккреционного диска.

Астрономов очень интересует процесс такого поглощения, но до сих пор его распределение по аккреционному диску вокруг черной дыры проследить не удавалось. Дело в том, что аккреционный диск – это кольцо из обычной материи от близких объектов (звезд, газа, планет), которое постепенно поглощается черной дырой. Кольцо из-за быстрого вращения вокруг ЧД сильно раскалено и обычно на телескопах видно как яркое пятно, без каких-либо деталей.

©M. Wielgus, D. Pesce & the EHT Collaboration

Однако Телескоп горизонта событий – это не обычный инструмент наблюдений, а целая сеть крупных радиотелескопов. Сопоставляя сигналы от каждого из них по всему земному шару, астрономы получают разрешение, сравнимое с разрешением радиотелескопа, размером с нашу планету. К тому же сверхмассивная черная дыра М87* весьма активно пожирает материю и находится не так далеко, как многие квазары. Все это вместе взятое позволяло ученым надеяться на изучение процессов в аккреционном диске с ранее немыслимой точностью.

В статье, опубликованной в The Astrophysical Journal, астрономы использовали архивные наблюдения различных компонентов Телескопа горизонта событий и в результате выяснили, что на протяжении последних лет яркость различных участков ее аккреционного диска сильно колебалась. В то же время диаметр тени гравитационной дыры оставался неизменным на протяжении нескольких лет наблюдений. Последнее совпадает с предсказаниями теории относительности по поводу свойств таких объектов и в очередной раз подтверждает, что речь идет именно о черной дыре.

Но главная ценность новых данных, полученных из анализа архивов наблюдения, не в этом, а именно в том колебании интенсивности излучения от различных участков аккреционного диска. Это первый раз, когда детали падения вещества на горизонт событий черной дыры удается зафиксировать в настолько явной форме.

Исследователи надеются, что благодаря подобным наблюдениям в будущем им удастся лучше понять, как формируются так называемые релятивистские джеты – выбросы части вещества аккреционного диска в виде струй плазмы вверх и вниз от черной дыры. Последнее имеет не только теоретический интерес: такие струи 2-3 миллиона лет назад могли существовать в нашей галактике, и в теории могут возникнуть здесь вновь. Не вполне ясно, как такие события могут повлиять на ситуацию вне ядра Млечного пути.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 21:25
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.

Позавчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

Позавчера, 19:01
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.

Позавчера, 21:25
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.

24 февраля
5 минут
Сергей Васильев

На юге Аляски нашли собачью кость возрастом более 10 тысяч лет — возможное свидетельство движения первых поселенцев на юг вдоль берега Тихого океана.

Позавчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

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.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[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: