Ученые обнаружили прецессию релятивистской струи, исходящей из сверхмассивной черной дыры в центре галактики М87. Она и ее аккреционный диск вращаются подобно гигантскому волчку и выбрасывают в космос большое количество газообразного материала.
Вращается ли сверхмассивная черная дыра
Китайские ученые недавно обнародовали исследование, согласно которому сверхмассивная черная дыра в центре соседней галактики М87 таки вращается. Это именно тот объект, изображение которого несколько лет назад получил Телескоп горизонта событий. С тех пор вопрос о ее поведении волновал ученых больше всего.
Сверхмассивные черные дыры — это гигантские объекты, масса которых может в миллиарды раз превышать солнечную. Относительно того, вращаются ли они, идут многочисленные споры. А вот в чем нет сомнений, так это в том, что вещество, которое на них падает, само по себе начинает вращаться, образуя диск. Часть его вырывается из полюсов черной дыры в виде релятивистских струй.
Кстати, именно у черной дыры в центре М87 такая струя была обнаружена впервые. Произошло это еще в далеком 1918 году. Однако для того, чтобы как следует изучить ее, понадобилась интерферометрия на сверхдлинной базе, то есть наблюдения, сделанные из разных точек Земли, разделенных тысячами километров. Это стало возможным только в XXI веке.
Наблюдения за струей
Чтобы изучить релятивистскую струю из черной дыры М87, ученые использовали более 20 астрономических инструментов, разбросанных от Китая до Италии. Едва ли не самым большим из них был 65-метровый радиотелескоп Tianma. В общем исследования продолжались с 2000-го по 2023 год, и, наконец, ученые смогли представить их результат.
Главный вывод, который им удалось сделать — это то, что релятивистская струя испытывает прецессии с периодом в 11 лет. Это явление хорошо известно всем, кто хоть раз раскручивал волчок. В какой-то момент ось его вращения начинает расшатываться из стороны в сторону. Похожим образом ведет себя и ось Земли.
Однако во всех этих случаях причиной прецессии являются внешние воздействия. В случае с волчком — гравитация Земли, а в случае с нашей планетой — Солнце. Однако сверхмассивная черная дыра в М87 слишком велика, чтобы что-то смогло ее так раскачать.
Исследователи смогли найти ответ на этот вопрос, и именно он позволил сделать вывод, что не только аккреционный диск, но и сама черная дыра вращается. Дело в том, что вещество из внутренней части газопылевой «тарелки» все время падает на центральный объект. И релятивистские эффекты, вызванные его вращением, заставляют его вести себя достаточно странно.
Фактически прецессию вызывает взаимодействие двух вращающихся движений: самой черной дыры и ее диска. Однако разница между двумя скоростями настолько невелика, что понадобилось 20 лет наблюдений, чтобы все это точно измерить и объяснить.
По материалам phys.org.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
