Астрономите за първи път наблюдаваха релативистична струя от черна дупка

През 2017 г. астрономите от проекта Event Horizon Telescope (EHT) получиха първите изображения от хоризонта на събитията на черната дупка M87*.

Чрез комбиниране на огромно количество данни учените успяха да визуализират светъл ръб около тъмнината. Задълбоченото изследване на М87* и включването на друга глобална мрежа от обсерватории – радиотелескопите Global Millimeter VLBI Array, осигуриха по-близък поглед към тази черна дупка и изхвърлянето на мощна релативистична струя.

Новите изображения, направени година след първите наблюдения на EHT, показват по-широк, „размит“ пръстен около черната дупка, наполовина по-малък от този на първите изображения. Причината за уголемяването му е по-високата разделителна способност на телескопа, който е настроен така, че да улавя сигналите от нажежената до червено плазма около черната дупка.

Астрономите за първи път успяха да видят, че тази част от черната дупка се състои от плазма от обкръжаващия я акреционен диск – електрони, нагрети до милиарди градуси, които се поглъщат от черната дупка със скоростта на светлината. На изображенията се вижда и стълб от плазма, излизащ от центъра на обекта, съобщава MIT News. Учените считат, че това е елемент на струя или цялостна релативистична струя, чиято основа е съединена с централния пръстен.

„За първи път успяхме да локализираме пръстен спрямо мощна струя, изригваща от центъра на черна дупка“, споделя Казунори Акияма от Масачузетския технологичен институт, разработчик на програмата за изобразяване на черни дупки. „Сега можем да започнем да задаваме въпроси, като например как черната дупка събира материя и как тази материя понякога успява да избяга“.

За да получат изображение на М87*, астрономите са приложили интерферометрия със свръхдълга база. Когато покрай Земята преминава радиосигнал, антените го улавят. След това учените могат да пресметнат времето, в което всяка антена е уловила сигнала, и разстоянието между антените. Комбинирайки тази информация, те създават нещо, което изглежда като един много голям телескоп с размерите на планета.

Ако всеки радиотелескоп е настроен на определена честота, целият масив може да се фокусира върху един-единствен радиосигнал. Мрежата EHT е настроена на 1,3 mm. При тази разделителна способност учените успяха да проникнат зад плазмата, заобикаляща М87*, и да видят най-тънкия пръстен – сянката на черната дупка.

За разлика от тях проектът GMVA, състоящ се от дузина радиотелескопи, разпръснати в САЩ и Европа, работи с малко по-голяма дължина на вълната от 3 mm. Внимателното настройване на телескопите даде възможност да се види повече плазма около черната дупка под формата на по-широк и пищен пръстен.

Астрономите се надяват в бъдеще да научат още повече подробности за черната дупка M87*, по-специално за нейната температура и структура. За тази цел те искат да настроят EHT и GMVA на друга разделителна способност.