Вчені помітили фотонне кільце навколо надмасивної чорної діри

Гравітація надмасивної чорної діри настільки сильна, що біля її горизонту подій фотони можуть бути змушені зробити кілька обертів, перш ніж вирватись. Цей ефект відомий як фотонне кільце. Після спостережень M87* дослідники припустили, що слабке фотонне кільце ховається всередині історичного зображення чорної діри. Тепер команда довела її наявність за допомогою даних Event Horizon Telescope.

Зображення фотонного кільця M87*
Зображення фотонного кільця M87* (помаранчевим) і сині контури решти зображення. Авторство: Broderick et al. 2022, ApJ, 935, 61

Як повідомляється в The Astrophysical Journal, астрономи застосували новий і складний алгоритм, щоб отримати відбиток фотонного кільця. Крім того, команда також виділила помітний відбиток релятивістського джета, який простягається на десятки тисяч світлових років від цієї надмасивної чорної діри.

Прорив був нелегким. У 2017 році Event Horizon Telescope (EHT) використовував обсерваторії по всій земній кулі одночасно, перетворюючи їх на єдиний віртуальний телескоп розміром із Землю. Це дозволило астрономам побачити складне випромінювання навколо надмасивної чорної діри в галактиці M87 і Стрільці A*, що розташована в центрі Чумацького Шляху. Випромінювання з найближчого оточення набагато яскравіше, ніж фотонне кільце, тому його неймовірно важко помітити. Однак EHT був розроблений з наголосом на комп’ютерний аналіз складних даних, що дозволило команді виділити фотонне кільце з початкових спостережень.

Інфографіка, що показує, як зображення надмасивної чорної діри в M87
Інфографіка, що показує, як зображення надмасивної чорної діри в M87* стає все ближче й ближче до центральної чорної діри галактики. Зображення: EHT Collaboration

«Підхід, який ми застосували, передбачав використання нашого теоретичного розуміння того, який вигляд мають ці чорні діри, щоб створити індивідуальну модель для EHT. Як результат, нам вдалося визначити фундаментальну ознаку гравітації навколо чорної діри. Це схоже на увімкнення прожектора, щоб побачити світлячків», — сказав Домінік Пеше, член команди з Центру астрофізики Гарвардського та Смітсонівського інститутів.

Робота базується на оригінальних спостереженнях EHT за 2017 рік. Відтоді було проведено кілька кампаній зі спостереження за M87*, Стрільцем A* та багатьма іншими цікавими об’єктами. З огляду на те, скільки всього можна витягти з оригінальних спостережень, новий матеріал забезпечить ще більше уявлення про деякі з найекстремальніших об’єктів у космосі.

Раніше ми повідомляли про те, як астрономи засумнівалися у правдивості першого фото чорної діри.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Геть із Чумацького Шляху: знайдена найближча до Землі гіпершвидкісна зоря
Небезпечний випадок декомпресії на МКС викликав переполох в радіоефірі
Безпрецедентна роздільна здатність: супутник компанії Maxar зазнімкував МКС і Starliner
Інтерактивна карта «Жнива надії» допоможе українським аграріям
Людина, яка показала нам Сонячну систему: голова місії Voyager Ед Стоун помер у віці 88 років
Короткочасні космічні подорожі не шкодять здоров’ю людини
Зразки зі зворотного боку Місяця прибудуть на Землю 25 червня
Космічний телескоп Hubble розкрив таємницю вибуху 40-річної давнини
На кораблі Starliner виявлено новий витік гелію
Місячна станція стала на крок ближче до запуску