Поведение черной дыры M87* не вписывается в научные модели, – исследователи

Яркое кольцо из газа вокруг сверхмассивной черной дыры меняется со временем.

В апреле 2019 года ученые из проекта Event Horizon Telescope (EHT) обнародовали первую фотографию M87* – сверхмассивной черной дыры, скрывающейся в сердце галактики M87. Она находится примерно в 53 млн световых лет от Млечного Пути. Об этом сообщает Space.com.

Изображение показывает силуэт M87*, масса которой примерно равна массе 6,5 млрд Солнц. Тень окружает яркое кольцо излучения, испускаемого быстро движущимся перегретым газом, который кружится и падает в пасть черной дыры. На снимке также видно, что "нижняя" половина кольца намного ярче, что придает ему вид полумесяца.

Знаковый снимок M87* представляет собой изображение того, какой видел черную дыру Event Horizon Telescope (EHT) в течение недели в апреле 2017 года. В новом исследовании команда EHT вернулась к более ранним снимкам, сделанным до 2017 года.

EHT функционирует как радиотелескоп размером с Землю, объединяя данные со всего мира. Проект достиг своей максимальной мощности в 2017 году, и в апреле за M87* наблюдали восемь телескопов в шести разных географических точках. Но команда EHT изучала гигантскую черную дыру еще до того, когда телескоп набрал полную мощность.

В новом исследовании анализировались эти старые данные, собранные во время наблюдений с 2009 по 2012 годы, когда у EHT были инструменты на трех участках, и в 2013 году, когда проект расширился до четырех регионов. Ранние данные были слишком скудными, чтобы создать изображение черной дыры, но в новом исследовании ученые смогли обнаружить ключевые особенности M87* с помощью методов статистического моделирования.

Например, исследовательская группа обнаружила, что размер силуэта M87* оставался неизменным на протяжении последнего десятилетия и согласуется с общей теорией относительности Альберта Эйнштейна.

Но далеко не все вписалось в общепринятые модели. Анализ показал, что яркое кольцо, опоясывающее M87* со временем меняется.

"На самом деле, мы видим здесь довольно много изменений, и не все теоретические модели аккреции (материала в черную дыру) допускают такое сильное колебание. Это означает, что нам придется исключить некоторые научные модели, основываясь на наблюдаемой динамике источника", – говорит ведущий автор Мацик Вильгус, астроном из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

По словам членов исследовательской группы, новые результаты дают астрономам беспрецедентный взгляд на динамику черных дыр, который позволит ученым проверить общую теорию относительности, как никогда раньше.