Первая «сфотографированная» черная дыра раскрыла тайну своего джета

Сверхмассивная черная дыра M87* располагается в сердце эллиптической галактики Messier 87 примерно в 55 миллионах световых лет от нашей планеты. Эта космическая аномалия активно поглощает вещество, формируя раскалённый газопылевой диск, а из ее полюсов выбрасываются узкие потоки плазмы, разогнанные практически до скорости света.

Один из таких потоков растянулся на расстояние больше трех тысяч световых лет. Несмотря на то, что само существование такого явления было известно учёным давно, точный механизм образования и точка старта джета оставались загадкой.

Однако в 2024 году благодаря участию физиков из Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН) и Московского физико-технического института (МФТИ) исследователям удалось визуализировать внутреннюю структуру потока, изучив процессы ускорения и фокусировки частиц.

Недавно учёные опубликовали новое исследование в престижном журнале Astronomy & Astrophysics, основанное на данных наблюдений EHT 2021 года. Им удалось разглядеть детали структуры джета прямо возле самого края тени чёрной дыры и непосредственно у его основания. Исследуя слабые изменения радиосигнала, свободные от атмосферных и технических искажений, астрономы зафиксировали дополнительное свечение вблизи яркого кольца вокруг M87*.

Компьютерное моделирование подтвердило, что этот слабый источник излучения находится всего лишь в пределах одной десятой доли светового года от центра черной дыры и совпадает по направлению с выбросом гигантской струи.

Таким образом, специалисты доказали прямую связь области абсолютной тьмы — места, откуда ничто не способно выбраться наружу, даже свет, — с началом огромной релятивистской струи, достигающей размеров целых галактик.

Полученные результаты показывают, что основная энергия джета рождается буквально у границы горизонта событий и тесно зависит от процессов падения вещества и мощных магнитных полей вокруг сверхмассивного объекта.

Пока имеющиеся данные недостаточно подробны, чтобы четко представить точную геометрию основания струи, однако проведенная работа существенно приблизила ученых к пониманию механизмов запуска наиболее энергичных явлений во всей Вселенной.

Будущие наблюдения с использованием EHT и других крупных земных и орбитальных обсерваторий позволят глубже изучить эту уникальную зону и наконец раскрыть секрет механизма запуска самых мощных струй во Вселенной.