В 2017 году исследователи впервые использовали виртуальный телескоп Event Horizon Telescope (EHT) размером с нашу планету, чтобы получить изображение тени сверхмассивной черной дыры.
Объектом наблюдений стала сверхмассивная черная дыра M 87* в центре галактики M 87 (Messier 87). В результате было получено первое в истории изображение тени горизонта событий и яркого аккреционного диска вокруг черной дыры.
M 87* весит примерно в 6,5 миллиарда раз больше нашего Солнца и находится на расстоянии 53,5 миллиона световых лет от нас.
Теперь команда EHT опубликовала новое изображение M 87*, полученное на основе наблюдений, проведенных год спустя (в 2018 году), которое показывает, что тень не только является постоянной особенностью, как предполагалось, но и меняет яркость кольца.
Для получения обновленного изображения команда EHT использовала восемь независимых методов визуализации и моделирования для анализа данных наблюдений, полученных в апреле 2018 года, и обнаружила, что пик яркости оранжевого диска сместился примерно на 30 градусов против часовой стрелки – теперь в положении 5 часов. При этом кольца и тени не изменились, что соответствует предсказанию общей теории относительности Альберта Эйнштейна.
«Подтверждение существования кольца в совершенно новом наборе данных — это огромная веха для нашего сотрудничества и убедительный признак того, что мы наблюдаем тень черной дыры и материал, вращающийся вокруг нее», — сказал доктор Кейчи Асада из Института астрономии и астрофизики Академии Синика на Тайване.
Смещение яркого пятна, наблюдаемое в новых данных, было предсказано. Идея состоит в том, что излучение от турбулентного, беспорядочного аккреционного диска вокруг сверхмассивной черной дыры — полного материала, который не смог избежать гравитационного притяжения черной дыры — вызывает колебания самой яркой части. Это колебание можно использовать для проверки наших теорий о поведении магнитного поля и плазмы вокруг черной дыры.
EHT-изображения этих невероятных объектов стали возможными благодаря фантастическому свойству света. Наблюдения с радиотелескопов, находящихся на определенном расстоянии друг от друга, можно объединить таким образом, чтобы результат был эквивалентен результату наблюдений с помощью телескопа, размер которого бы соответствовал суммарному расстоянию между отдельными радиотелескопами. Таким образом, в 2017 году, объединив радиотелескопы по всему миру, команда EHT смогла создать виртуальный телескоп размером с Землю. Для наблюдений 2018 года были добавлены новые телескопы в Гренландии и Мексике, а с тех пор их стало еще больше.
«Включение Гренландского телескопа в нашу систему заполнило критические пробелы в нашем телескопе размером с Землю, — прокомментировал Рохан Дахале, кандидат наук из испанского Института астрофизики Андалусии. — Наблюдения 2021, 2022 года и предстоящие 2024 года станут свидетелями улучшений в массиве, что подогревает наш энтузиазм в стремлении расширить границы астрофизики черных дыр».
В 2022 году мы получили первое изображение сверхмассивной черной дыры, скрывающейся в центре нашей собственной Галактики, Стрелец А, а в 2023 году — первое прямое изображение черной дыры, испускающей свои струи, а также зафиксировали свечение M 87*.
Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysicals.
