Астрономы впервые зафиксировали гигантский космический выброс из тени черной дыры

Впервые в истории астрономии исследователи смогли проследить путь гигантского космического выброса, уходящего на тысячи световых лет, к его истоку - сверхмассивной черной дыре М87*. Это открытие стало возможным благодаря уникальным возможностям телескопа Event Horizon, который позволил заглянуть в самые недоступные уголки Вселенной и увидеть то, что ранее казалось невозможным.

М87* - не просто очередная черная дыра. Она расположена в центре галактики Мессье 87, находящейся примерно в 55 миллионах световых лет от Земли. Масса этого космического монстра превышает массу Солнца в 6,5 миллиарда раз. Именно М87* стала первой черной дырой, изображение которой увидело человечество в 2019 году. Тогда снимок, полученный с помощью Event Horizon Telescope, произвел фурор в научном мире и за его пределами.

Однако на этом открытия не закончились. М87* - активная черная дыра, она не просто поглощает окружающее вещество, но и выбрасывает из своих полюсов мощные струи частиц, разгоняющихся почти до скорости света. Как именно формируются эти космические струи, до сих пор оставалось загадкой. Ученые годами спорили о механизмах, которые запускают столь грандиозные процессы.

В 2021 году команда астрономов вновь обратилась к Event Horizon Telescope, используя методику сверхдлиннобазовой интерферометрии. Эта технология позволяет рассмотреть мельчайшие детали вблизи черных дыр, вплоть до светящегося кольца раскаленного вещества, которое окружает М87*. Именно это кольцо, или «тень» черной дыры, стало ключом к разгадке.

Новейшие наблюдения позволили впервые связать светящееся кольцо вокруг М87* с основанием гигантского выброса - струи, уходящей в космос на три тысячи световых лет. Ученые смогли определить вероятную точку, где начинается этот космический поток, и впервые увидеть, как он связан с самой черной дырой. Это событие стало настоящим прорывом для астрофизики.

Руководитель проекта Сурабх из Института радиоастрономии Макса Планка отметил, что впервые удалось соединить теоретические представления о запуске струй с реальными наблюдениями. По его словам, определение места возникновения струи и ее связи с тенью черной дыры - важнейший шаг к пониманию того, как работает этот загадочный «двигатель» Вселенной.

Моделирование показало, что радиосигналы, которых не было в данных 2017–2019 годов, но которые появились в 2021 году, исходят из компактной области менее чем в десятой доле светового года от черной дыры. Именно здесь, по мнению ученых, и формируется основание струи М87*. Эта область совпадает с южной частью еще одной струи, которую удалось зафиксировать в радиодиапазоне.

Участник проекта Хендрик Мюллер из Национальной радиоастрономической обсерватории подчеркнул, что за годы наблюдений за внутренней частью струи М87 с помощью глобальных экспериментов VLBI удалось добиться все большей детализации. В 2019 году впервые удалось рассмотреть тень черной дыры, а теперь ученые постепенно соединяют данные разных частот и получают целостную картину области запуска струи.

Следующий этап - еще более детальные наблюдения М87*, чтобы понять структуру струи и рассмотреть мельчайшие детали этого космического явления. Ученые уверены: эти исследования помогут раскрыть, как сверхмассивные черные дыры формируют и изменяют окружающее пространство. Впереди - новые открытия, которые могут перевернуть наши представления о Вселенной.

Как сообщает журнал «Astronomy & Astrophysics», результаты работы команды были опубликованы 28 января. Это событие уже вызвало бурную реакцию в научном сообществе и стало одной из самых обсуждаемых тем года. М87* вновь оказалась в центре внимания, а ее загадки продолжают будоражить умы исследователей по всему миру. Ранее мы писали: «Загадочные "Красные точки" JWST могут быть колыбелью гигантских черных дыр».