Нови изображения на черна дупка в центъра на галактиката M87 озадачиха учените – поляризацията там се е обърнала

В августовския брой на Astronomy & Astrophysics, колаборацията “Телескоп хоризонт на събитията“ Event Horizon Telescope (EHT) сподели нови изображения на свръхмасивна черна дупка в центъра на галактиката M87. Учените са изумени — новите изображения разкриват напълно неочаквано поведение на черната дупка. Поляризацията на магнитните полета в плазмения диск около обекта се е обърнала напълно само за четири години — нещо, което не се споменава в нито един учебник.

„Фактът, че посоката на поляризация се промени от 2017 до 2021 г., беше напълно неочакван“ — каза членът на екипа на EHT Джонгхо Парк, изследовател в университета Кюнг Хи в Южна Корея. „Това оспорва нашите модели и показва, че все още има много неща, които не разбираме [за процесите] близо до хоризонта на събитията.“

Определянето на поляризацията на плазмените магнитни полета ни позволява да разберем нейната динамика и следователно отваря пътя към изучаване на физиката в близост до хоризонта на събитията на черна дупка и самата черна дупка. Движението на гореща плазма (йонизирани атоми на материята, нагрявани от триене и гравитация) около черна дупка генерира радиация, включително в радиодиапазон. Това е съпроводено с разпространение на магнитни полета. За посоката на магнитните полета може да се съди по поляризацията на сигналите.

Теорията предполага, че магнитното поле около черна дупка е относително стабилно или поне се държи по предвидим начин. Наблюденията на свръхмасивната черна дупка в центъра на M87 показаха обратното: движението на плазмата бързо замръзва и се е обърнало, което доведе до промяна в поведението на магнитното поле на обекта само в рамките на четири години.

Струва си да се помни обаче, че телескопът „Хоризонт на събитията“ не изобразява директно черна дупка. Освен това самият телескоп се състои от 25 радиотелескопа, разпръснати по цялата Земя. Постепенно се добавят нови инструменти (още два бяха добавени към мрежата, за да се получи окончателното изображение през 2021 г.: телескопът Kitt Peak в Аризона и NOEMA (Northern Extended Millimeter Array) във Франция). Новите телескопи в мрежата и подобренията на по-старите позволяват получаването на все по-добри изображения на черни дупки, увеличавайки тяхната яснота и детайлност.

Всеки радиотелескоп в мрежата EHT може да провежда независими наблюдения, данните от които могат да бъдат сравнително лесно синхронизирани с останалите. Заедно те представляват резултатите от виртуален телескоп с размерите на Земята. Жалко е, че това все още не е приложимо за оптиката. Изглежда, че само квантовите компютри могат да помогнат с това. Но това е друга история.

Припомняме, че наскоро учените потвърдиха теорията на Хокинг за хоризонта на събитията на черната дупка.