Новые изображения раскрывают потрясающие свойства черной дыры в центре M87
После того как в 2019 году астрономы, использующие телескоп Event Horizon Telescope (EHT), впервые получили изображение черной дыры, мир увидел центральную черную дыру в супергигантской эллиптической галактике M87. Эта галактика находится на расстоянии около 53,5 миллиона световых лет от Земли в созвездии Девы. С тех пор последующие наблюдения помогли углубить наши знания о физических аспектах черных дыр.
НЕДАВНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЧЕРНОЙ ДЫРЫ В GALAXY M87
Недавнее исследование, проведенное международной командой под руководством сотрудников Шанхайской обсерватории, стало первым пространственно разрешенным изучением спектров черной дыры M87 с двойной частотой. Проект основывался на данных, собранных в 2018 году с использованием EHT и Глобальной миллиметровой VLBI (GMVA). Ученые объединили изображения на горизонте черной дыры на экстремально высоких частотах радиоволн и на высокочастотном краю микроволн (1.3 и 3.5 мм), что привело к созданию карты, показывающей, как спектральные характеристики черной дыры изменяются в зависимости от расстояния.
Результаты исследования, опубликованные в журнале The Astrophysical Journal Letters, подтверждают, что радиационные характеристики вокруг черной дыры варьируются с увеличением расстояния. В центральной области спектральный индекс положителен и немного увеличивается, указывая на то, что эмиссия в этой зоне существенно влияет на синхротронное самоабсорбирование. Это явление наблюдается, когда электроны, движущиеся в магнитном поле с практически скорости света, повторно поглощают ранее излученные фотоны. Дальше от центра черная дыра демонстрирует отрицательный спектральный индекс, сигнализируя о переходе к режиму, где фотоны могут свободно покидать область без абсорбции или рассеяния.
Эти наблюдения показали, что кольцевая структура черной дыры, обнаруженная EHT в 2019 году, тесно связана с физическим состоянием плазмы вблизи горизонта событий. Это открытие предоставляет новый инструмент для характеристики экстремальных физических условий вокруг черных дыр, выходя за рамки простого изображения структуры.
ПОТЕНЦИАЛ СОВРЕМЕННЫХ ИЗУЧЕНИЙ ЧЕРНЫХ ДЫР
Дальнейшее развитие технологий миллиметровой VLBI позволит астрономам наблюдать черные дыры на большем количестве частот с высокими чувствительностью и временным разрешением. Это обеспечит больше информации о таких явлениях, как аккреция черных дыр и формирование потоков излучения. Исследования помогут улучшить наше понимание экстремальных плазменных окружающих черные дыры.
Как поясняет один из исследователей, доктор Шан-Шан Чжао, полученные результаты представляют собой первым пространственно разрешенным распределением спектрального индекса черной дыры M87. Это позволяет количественно охарактеризовать изменение радиационных свойств и непосредственно исследовать, как характеристики плазмы варьируются на горизонте.
Словом, многочастотная визуализация на горизонте станет мощным инструментом для диагностики физических условий вокруг черных дыр, что, в свою очередь, помогает углубить наше понимание аккреции и процессов тяжелого гравитационного поля.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
