Новый анализ данных по черной дыре обнаруживает смещающуюся тень
AstroNews.ru - 24 Сентября 2020 17:58:06
В 2019 г. коллаборация Event Horizon Telescope Collaboration представила первый в мире снимок черной дыры, запечатлев объект под названием M87* - сверхмассивную черную дыру (СМЧД), лежащую в центре галактики М87. Теперь команда ученых этого проекта во главе с Мациком Вельгусом (Maciek Wielgus) из Чикагского университета, США, использовала выводы, сделанные по результатам прошлогодних исследований, чтобы на их основе по-новому интерпретировать архивные данные, собранные в период между 2009 и 2013 гг., часть из которых еще не была опубликована никогда прежде.
В ходе этого анализа ученые рассмотрели поведение изображения черной дыры на протяжении нескольких лет и выявили постоянное присутствие серповидной тени, которая, сохраняясь как отдельная структура в течение продолжительного времени, тем не менее, постоянно меняет свою ориентацию – серп словно «покачивается».
Обсерватория Event Horizon Telescope (EHT) состоит из большого числа телескопов, расположенных по всему миру, которые проводят синхронизованные наблюдения, используя метод, называемый длиннобазной интерферометрией. Вместе они формируют виртуальную тарелку диаметром с Землю и обеспечивают беспрецедентно высокое разрешение получаемых снимков.
Наблюдения, проведенные при помощи обсерватории EHT в период с 2009 по 2013 гг., позволили получить значительно меньше данных, чем наблюдения, выполненные в 2017 гг., поэтому на их основе невозможно сформировать изображение черной дыры. Вместо этого команда проекта EHT использовала статистическое моделирование для выявления изменений внешнего вида черной дыры М87* с течением времени.
Расширив анализ до периода с 2009 по 2017 гг., ученые показали, что черная дыра М87* соответствует теоретическим ожиданиям. Диаметр черной дыры согласуется с прогнозами Общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна для объекта массой в 6,5 миллиарда масс Солнца.
Однако, несмотря на то что диаметр тени на протяжении изучаемого периода оставался примерно постоянным, его ориентация, к удивлению ученых, постоянно менялась – «серп» словно покачивался в разные стороны. Это стало большой удачей для астрономов – впервые они могли наблюдать динамическую структуру аккреционного потока настолько близко к горизонту событий черной дыры, в условиях экстремальной гравитации. Изучение этой области окрестностей черной дыры может дать ключи к пониманию таких явлений, как релятивистские джеты, а также поможет ученым сформировать новые программы экспериментальных проверок ОТО, указывается в работе.
Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.