Новое первое в своем роде изображение показывает струю материала, вылетающую из черной дыры

Астрономы впервые запечатлели тень черной дыры и мощную струю вещества, выходящую из нее, на недавно опубликованном снимке.

Сверхмассивная черная дыра находится в центре галактики Messier 87, или M87. Первоначально наблюдения были сделаны в 2018 году благодаря объединению возможностей нескольких телескопов.

Новаторское изображение может помочь астрономам лучше понять, как ведут себя черные дыры и что позволяет им запускать энергичные струи вещества по всей Вселенной.

Большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Атакама в Чили, Гренландский телескоп и Глобальный миллиметровый VLBI массив телескопов Европы и Северной Америки работали вместе, чтобы создать виртуальный телескоп размером с Землю и заглянуть в сердце М 87, расположенной на расстоянии 55 миллионов световых лет.

Черная дыра в галактическом центре M87 в 6,5 миллиардов раз массивнее Солнца.

Большая галактика обычно содержит сверхмассивную черную дыру в своем центре, где небесный объект пожирает газ, пыль и звезды, которые проходят слишком близко. Но черная дыра также может посылать мощные струи вещества через весь космос и за пределы своей родной галактики.

Новое изображение и сопроводительная научная статья были опубликованы в среду в журнале Nature.

"Мы знаем, что джеты выбрасываются из области, окружающей черные дыры, но мы все еще не до конца понимаем, как это происходит. Чтобы изучить это напрямую, нам необходимо наблюдать за происхождением струи как можно ближе к черной дыре", - сказал в своем заявлении ведущий автор исследования Ру-Сен Лу, астроном из Шанхайской астрономической обсерватории в Китае.

черные дыры промежуточной массы

Грязные пищевые привычки могут раскрыть неуловимую черную дыру

На новом изображении видна связь между основанием струи и веществом, вращающимся вокруг сверхмассивной черной дыры. Предыдущие наблюдения показывали джет и черную дыру по отдельности, включая первое прямое изображение черной дыры, выпущенное в 2019 году.

"Это новое изображение дополняет картину, показывая область вокруг черной дыры и джет одновременно", - сказал в своем заявлении соавтор исследования Чжэ-Ён Ким, доцент Национального университета Кёнпук в Южной Корее.

Когда материя вращается вокруг черной дыры, она нагревается и испускает излучение с длиной волны света. Свет создает кольцевую структуру, которая светится вокруг тени черной дыры или темноты в центре. На новом снимке запечатлено радиоизлучение с большей длиной волны, чем на снимке 2019 года.

"На этой длине волны мы видим, как джет выходит из кольца излучения вокруг центральной сверхмассивной черной дыры", - сказал в своем заявлении соавтор исследования Томас Крихбаум, научный сотрудник Института радиоастрономии имени Макса Планка.

Размер кольца на новом снимке примерно на 50% больше по сравнению со снимком 2019 года, сделанным коллаборацией телескопов Event Horizon Telescope Collaboration, другой глобальной сетью телескопов, используемых для фотографирования черной дыры M87. Астрономы считают, что на новом снимке больше материала падает в сторону черной дыры, поэтому кольцо выглядит больше.

Для создания изображения исследователи использовали интерферометрию - метод синхронизации сигналов, снимаемых каждым телескопом.