Сверхмассивная черная дыра M87*, ставшая мировой сенсацией в 2019 году, когда она впервые была сфотографирована, вновь обратила на себя внимание мирового научного сообщества. Ученые впервые подтвердили тот факт, что она вращается. Объявление об этом открытии было сделано 27 сентября. Однако остается загадкой, насколько быстро вращается M87*.
Более 20 лет сеть радиотелескопов наблюдала за черной дырой, расположенной в самом центре галактики Messier 87 (M87), находящейся на расстоянии около 55 млн световых лет от Земли в созвездии Девы. Наибольший интерес ученых вызвала мощная струя излучения, исходившая из полюсов черной дыры. Согласно новым данным, эта релятивистская струя кажется колеблющейся, словно маятник, и имеет стабильный 11-летний цикл. Ученые утверждают, что это следствие гравитационного взаимодействия между вращающейся черной дырой, которая, как считают, массивнее Солнца в 6,5 млрд раз, и аккреционным диском материала, окружающего ее, предоставляя неоспоримые доказательства ее вращения.
Согласно новому исследованию, струя меняет свое направление примерно на 10 градусов каждые 11 лет. Результаты этого исследования согласуются с теоретическими моделями, разработанными на суперкомпьютерах, и помогают лучше понимать, как формируются и эволюционируют черные дыры, превращаясь в самые ужасные объекты во Вселенной.
Черные дыры и предсказания Эйнштейна
В 2019 году астрономы заметили джеты, которые выходили из черной дыры ближе к нам, на расстоянии примерно 8000 световых лет от Земли. Эти струи колебались всего лишь несколько минут, и это было самыми быстрыми колебаниями такого рода, которое наблюдали астрономы. Новые данные показывают, что струи черной дыры M87* движутся гораздо медленнее. Но они все еще соответствуют теоретическим предсказаниям, сделанным Альбертом Эйнштейном в его общей теории относительности.
Согласно этой теории, вращающаяся черная дыра настолько массивна, что выгибает окружающее пространство и время внутрь. Это явление называется Frame-dragging. Особенность этого эффекта заключается в том, что ось вращения черной дыры не идеально совпадает с осью вращения вокруг нее аккреционного диска, из которого черная дыра поглощает звездный материал. Это приводит к тому, что струи черной дыры мелко колеблются, и именно это было измерено в новом исследовании.
Непонятные процессы черных дыр
Конкретные процессы, которые вызывают вращение черных дыр, пока неизвестны ученым. Главная теория указывает на то, что меньшие черные дыры формируются, поглощая звездный материал через аккреционный диск, и это заставляет их вращаться очень быстро. В течение миллионов лет они сталкиваются и, в конце концов, объединяются, становясь чрезвычайно сверхмассивными черными дырами.
Ожидается, что черные дыры второго поколения, такие как M87*, вращаются медленнее по сравнению с их младшими предшественниками. Чтобы подтвердить эту гипотезу, ученым нужно исследовать скорость вращения черных дыр разных размеров.
Ранее мы сообщали о том, что астрономы усомнились в правдивости первого фото черной дыры.
По материалам Space.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
