Первая фотография сверхмассивной черной дыры в центре М87. Фото: EHT Collaboration
В апреле прошлого года проект Телескоп Горизонта Событий (EHT) обнародовал первое в истории изображение черной дыры, показав сверхмассивное чудовище в самом сердце галактики M87. Эта фотография позволила ученым исследовать экзотические свойства пространства-времени, что невозможно было сделать до этого.
Новое исследование может помочь астрономам в этом направлении. Оно показывает, что наиболее заметная особенность снимков EHT яркое, но неразрешенное кольцо вокруг сверхмассивной черной дыры M87, которое, вероятно, содержит тонкое «фотонное кольцо», состоящее из бесконечной последовательности субколец.
Сложная структура этого фотонного кольца содержит огромное количество информации о черной дыре - информацию, к которой ученые могут получить доступ.
EHT - это сеть из восьми радиотелескопов по всему миру, которые связаны между собой, чтобы сформировать виртуальный инструмент размером с Землю - метод, известный как интерферометрия с очень длинной базой (VLBI).
Фото: НАСА
Этот мегателескоп наблюдал две сверхмассивные черные дыры. Одна из них расположена в центре M87, которая находится на расстоянии 53,5 миллионов световых лет от Земли и имеет массу в 6,5 миллиардов раз больше, чем наше Солнце. Другая – черная дыра, расположенная в центре Млечного Пути, более известная как Стрелец A *, которая находится на расстоянии 26 000 световых лет от Земли и имеет массу 4,3 миллионов масс Солнца.
По словам членов команды EHT, проект надеется получить изображения Стрельца А * в ближайшее время.
Такие изображения, конечно, не позволяют отобразить внутреннюю часть черной дыры, ведь это невозможно осуществить, не находясь внутри черной дыры, потому что эти объекты поглощают свет. Скорее EHT предоставляет силуэт черной дыры, намечая ее горизонт событий, точку невозврата, за пределы которой ничто не может вырваться.
Изображения EHT показывают, что силуэт черной дыры M87 окружен ярким кольцом излучения - фотонами, испускаемые горячей, быстро движущейся плазмой, циркулирующей вокруг сверхмассивного объекта. В новом исследовании ученые предполагают, что это кольцо является богатым научным ресурсом для моих астрономов.
Исследователи определили, что теория общей относительности Эйнштейна предсказывает, что внутри эмиссионного гало находится «фотонное кольцо», которое само по себе состоит из большого числа субколец.
По словам исследователей, изучение этих субколец может раскрыть ключевые, но неуловимые идеи о черных дырах и природе гравитации.
Наблюдения EHT в настоящее время позволяют вычислять массы черных дыр в пределах 10% или около того от фактического значения, и они мало что показывают о вращении. Но если мы запустим проект в космос, ситуация может измениться.
Новое исследование предполагает, что достаточно вывести на орбиту один правильно настроенный спутник, и он сможет увеличить разрешающую способность EHT.
Причем это может произойти в самом недалеком будущем. Ученые планируют вывести подобный спутник в течение уже следующих 10 лет.