Впервые астрономам удалось запечатлеть мощные струи (джеты), вырывающиеся из черной дыры, и саму черную дыру на одном изображении.
Как подробно описано в статье, опубликованной в журнале Nature, изображение демонстрирует сверхмассивную черную дыру в центре сверхгигантской эллиптической галактики M 87, и для его создания использовались данные 2018 года, которые были собраны телескопами по всему миру, включая Atacama Large Millimeter Array (ALMA) в Чили.
Астрономы объединили данные с телескопов и сформировали что-то вроде виртуального телескопа размером с Землю, а использование метода, известного как интерферометрия, позволило синхронизировать сигналы.
Черные дыры, подобные той, что находится в центре галактики M 87, обладают способностью «выплевывать» гигантские струи материи далеко за пределы своей родительской галактики. Масштабы этого явления действительно поражают. Галактика M 87 находится на расстоянии около 55 миллионов световых лет от Земли, а масса ее сверхмассивной черной дыры, скрытой в центре, приблизительно в 6,5 миллиарда раз больше массы Солнца.
То, как черные дыры, подобные той, что находится в центре M 87, испускают гигантские джеты, до сих пор остается большой астрономической загадкой, к решению которой нас может приблизить новое изображение.
«Мы знаем, что струи испускаются из области, окружающей черные дыры, — прокомментировал Ру-Сен Лу, соавтор исследования из Шанхайской астрономической обсерватории в Китае. — Но мы до сих пор не до конца понимаем, как это на самом деле происходит. Чтобы изучить это напрямую, нам необходимо наблюдать происхождение джета как можно ближе к черной дыре».
Стоит отметить, что полученное изображение основано на изображении той же черной дыры, которые было сделано «Телескопом Горизонта Событий» (Event Horizon Telescope) еще в 2017 году и опубликовано в 2019 году (ниже). Однако новое изображение показывает черную дыру в центре M 87 на гораздо большей длине волны.
«На этой длине волны мы можем видеть, как струя выходит из эмиссионного кольца вокруг центральной сверхмассивной черной дыры», — дополнил коллегу Томас Кричбаум из Радиоастрономического института Макса Планка.
Новое наблюдение выявило, что кольцеобразная структура, окружающая черную дыру, значительно больше, чем было зафиксировано на изображении «Телескопа Горизонта Событий» в 2017 году. Астрономы связывают это со значительно более детальным анализом данных, который позволил увидеть большее количество материала, падающего на черную дыру. В результате, структура кольца увеличилась на 50%, открывая новые возможности для исследования этого таинственного космического явления.
«Для дальнейшего изучения излучения джета мы планируем наблюдать область вокруг черной дыры в центре M 87 в разных диапазонах радиоволн», — поделился планами соавтор исследования Эдуардо Рос из Радиоастрономического института Макса Планка.
Это означает, что в обозримом будущем мы можем получить еще более сложный взгляд на процессы, протекающие в окрестностях черной дыры.
«Ближайшие годы будут захватывающими, так как мы сможем узнать больше о том, что происходит рядом с одним из самых загадочных регионов Вселенной», — добавила Рос.
