Вчені виявили прецесію релятивістського струменя, що виходить з надмасивної чорної діри у центрі галактики М87. Вона та її акреційний диск обертаються, наче гігантська дзиґа, й викидають у космос велику кількість газоподібного матеріалу.
Чи обертається надмасивна чорна діра
Китайські вчені нещодавно оприлюднили дослідження, згідно з яким надмасивна чорна діра в центрі сусідньої галактики М87 таки обертається. Це саме той об’єкт, зображення якого кілька років тому отримав Телескоп горизонту подій. Відтоді питання про її поведінку хвилювало вчених найбільше.
Надмасивні чорні діри — це велетенські об’єкти, маса яких може у мільярди разів перевищувати сонячну. Щодо того, чи обертаються вони, точаться численні суперечки. А ось у чому немає сумнівів, так це у тому, що речовина, яка падає на них, сама по собі починає обертатися, утворюючи диск. Частина її виривається з полюсів чорної діри у вигляді релятивістських струменів.
До речі, саме у чорної діри в центрі М87 такий струмінь був виявлений вперше. Сталося це ще у далекому 1918 році. Проте для ретельного його вивчення знадобилася інтерферометрія на наддовгій базі, тобто спостереження, зроблені з різних точок Землі, розділених тисячами кілометрів. Це стало можливим лише у XXI столітті.
Спостереження за струменем
Для того, аби вивчити релятивістський струмінь з чорної діри М87, вчені використали понад 20 астрономічних інструментів, розкиданих від Китаю до Італії. Чи не найбільшим із них був 65-метровий радіотелескоп Tianma. Загалом дослідження тривали з 2000-го по 2023 рік, і, нарешті, вчені змогли оприлюднити їхній результат.
Головний висновок, який їм вдалося зробити, — це те, що релятивістський струмінь зазнає прецесії з періодом в 11 років. Це явище добре відоме всім, хто хоч раз розкручував дзиґу. У якийсь момент вісь її обертання починає розхитуватися з боку в бік. Схожим чином поводиться і вісь Землі.
Однак в усіх цих випадках причиною прецесії є зовнішні впливи. У випадку із дзиґою — гравітація Землі, а у випадку із нашою планетою — Сонце. Проте надмасивна чорна діра у М87 занадто велика, аби щось змогло її так розгойдати.
Науковці змогли знайти відповідь на це питання, і саме вона дозволила зробити висновок, що не тільки акреційний диск, а й сама чорна діра обертається. Річ у тім, що речовина з внутрішньої частини газопилової «тарілки» весь час падає на центральний об’єкт. І релятивістські ефекти, викликані його обертанням, примушують його поводитися достатньо дивно.
Фактично прецесію викликає взаємодія двох обертових рухів: самої чорної діри та її диска. Однак різниця між двома швидкостями настільки невелика, що знадобилося 20 років спостережень, аби все це точно виміряти та пояснити.
За матеріалами phys.org.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
