Порядка двух лет назад, в апреле 2019 года, ученые-астрономы получили первые прямые изображения черной дыры при помощи телескопа Event Horizon Telescope (EHT). И буквально на днях та же самая группа ученых опубликовала новое изображение сверхмассивной черной дыры в центре галактики M87, входящей в состав кластера Девы и находящейся на удалении 55 миллионов световых лет от нас. А отличительной чертой нового изображения от его предыдущего варианта является то, что на нем видно поляризацию света, возникающую под влиянием сильнейших магнитных полей черной дыры.
Напомним нашим читателям, что черную дыру невозможно увидеть путем прямых наблюдений из-за того, что даже частицы света, фотоны, не могут вырваться из гравитационной ловушки, пройдя черту невозврата, называемую горизонтом событий. Однако имеется косвенный метод, позволяющий увидеть контуры черной дыры, и этот метод заключается в наблюдениях за экстремальной средой окружающей черную дыру. Поскольку черные дыры постоянно поглощают космический газ и пыль в огромных количествах, этот материал, прежде чем кануть в небытие, нагревается до очень высокой температуры и светится ярким светом. Это, в свою очередь, формирует на окружающем диске материи круглую четкую тень.
Во время своих последних исследований ученые Event Horizon Telescope Collaboration произвели повторный анализ имеющегося у них набора данных с целью измерения углов поляризации света. Свет, излучаемый из окрестностей черной дыры, становится поляризованным, попадая под влияние сильнейших магнитных полей, генерируемых этой черной дырой. И, собрав данные о поляризации света, астрономы получают возможность получить более глубокое понимание явлений и процессов, происходящих в бурной среде, окружающей черную дыру.
"Поляризация света - это один из самых мощных инструментов, доступных астрономам. И в данном случае именно поляризация позволила исследовать физические условия в одном из самых бурных и насыщенных энергией мест во Вселенной" - рассказывает Колин Лонсдэйл (Colin Lonsdale), председатель научного содружества EHT, - "Все это не только дало нам данные о силе и ориентации магнитных полей, но и снабдило нас информацией о том, насколько упорядоченной является структура прилегающей к черной дыре области, о взаимодействиях между массивными скоплениями материи и о многих других процессах".
Отметим, что все вышеперечисленное было сделано с целью обретения лучшего понимания процессов, которые приводят к формированию мощных потоков частиц и излучений, извергаемых в пространство из полярных районов некоторых сверхмассивных черных дыр. Несмотря на то, что такие потоки, называемые джетами, уже неоднократно были изучены учеными, у ученых пока еще отсутствует четкое понимание того, что же именно несет ответственность за "извержение" огромного количества материи и энергии.
Полученные учеными данные о поляризации света позволили внести существенные коррективы в существующие модели, а расчеты этих моделей показали, что джеты могут формироваться за счет наличия возле черной дыры больших скоплений намагниченных газов, точнее плазмы. "Синтезированные нами новые изображения показали, что мощные джеты были сформированы из потоков плазмы, захваченной магнитными полями черной дыры" - пишут исследователи, - "При этом, возникли столь сильные силы магнитных взаимодействий, которые превысили силы гравитации и позволили части материи избежать участи быть поглощенной черной дырой".
