Телескоп Event Horizon расширяет свой портфель изображений черных дыр. Два года назад телескоп представил первые фото сверхмассивной дыры, расположенной в галактике M87. Это кривое оранжевое кольцо показывало тень черной дыры на ее светящемся аккреционном диске из падающего материала. С тех пор наблюдения с телескопа EHT, дали более подробные изображения этого объекта. Теперь его данные раскрыли детали огромной черной дыры в центре галактики, расположенной недалеко от нашей, под названием Центавр А.
Вместо того, чтобы увеличивать изображение достаточно близко, чтобы увидеть тень черной дыры, новое изображение предлагает наиболее четкое изображение мощных плазменных струй, вырывающихся из черной дыры. Эта перспектива дает представление о том, как сверхмассивные черные дыры выбрасывают такие плазменные струи в космос, сообщают исследователи 19 июля в журнале Nature Astronomy.
«Это довольно впечатляющий подвиг», — говорит радиоастроном Крейг Уолкер о получении нового изображения с высоким разрешением. «Эти потоки — одни из самых мощных объектов во Вселенной», — говорит Уокер из Национальной радиоастрономической обсерватории в Сокорро, штат Нью-Мексико, который не принимал участия в работе. Поскольку считается, что такие сверхбыстрые плазменные потоки влияют на рост и эволюцию галактик, астрономы стремятся понять, как формируются джеты.
Исследователи указали на глобальную сеть радиотарелок, которые составляют EHT в Центавре A в течение шести часов в апреле 2017 года, во время того же сеанса наблюдений, который позволил получить первое изображение черной дыры. Центавр A находится примерно в 12 миллионах световых лет от Земли и является одной из самых ярких галактик в небе и известен своими огромными джетами, выбрасываемыми его центральной черной дырой.
«Они простираются почти на весь масштаб галактики», — говорит Майкл Янссен, радиоастроном из Радиоастрономического института Макса Планка в Бонне, Германия. «Если бы мы видели радиоизлучение [нашими глазами] и смотрели на ночное небо, то мы бы увидели эти струи Центавра А как структуру, которая в 16 раз больше, чем полная луна».
Используя EHT, Янссен и его коллеги остановились на базе этих джетов, которые вырываются с обеих сторон аккреционного диска черной дыры. Новое изображение в 16 раз четче, чем предыдущие наблюдения за джетами, при этом исследуются детали размером менее одного светового дня — примерно в четыре раза больше расстояния от Солнца до Плутона. Одна из самых ярких особенностей изображения — это то, что кажется, что светятся только внешние края форсунок.
«Это все еще загадка, — говорит Янссен. Одна из возможностей заключается в том, что струи вращаются, что может привести к тому, что материал в некоторых областях струй будет излучать свет в сторону Земли, а другие — нет. По словам Янссена, форсунки могут быть полыми.
Недавние наблюдения за несколькими другими галактиками дали понять, что струи сверхмассивных черных дыр ярче по краям, говорит Дениз Габузда, астрофизик из Университетского колледжа Корка в Ирландии, которая не принимала участия в работе. «Но было трудно понять, было ли это общей чертой или что-то необычное в тех немногих, что наблюдались».
По словам Габузды, новый вид черной дыры Центавра A свидетельствует о том, что такое повышение яркости краев является обычным явлением. «Довольно редко удается обнаружить струи, выходящие в обоих направлениях, но на изображениях Центавра A вы можете ясно видеть, что оба они ярче по краям».
Следующим шагом будет сравнение EHT-изображения Центавра A с компьютерным моделированием, основанным на общей теории относительности Эйнштейна, чтобы проверить, насколько хорошо относительность выдерживает эти экстремальные условия, говорит Янссен. Изучение поляризации или ориентации световых волн, исходящих от джетов Центавра А, может также выявить структуру их магнитных полей — точно так же, как поляризация выявила магнетизм вокруг черной дыры M87.
