В декабре 2015 года международная исследовательская группа Event Horizon Telescope (сокращенно EHT) впервые измерила магнитные поля, способствующие росту черной дыры. Этот Телескоп горизонта событий является массивом связанных радиотелескопов, охватывающим весь земной шар. Он способен делать изображения самого высокого разрешения в истории астрономии. Когда телескоп нацелен в центр Млечного пути, где находится Стрелец A *, он может видеть структурные детали в аккреционном потоке, который окружает горизонт этой черной дыры.
Впервые астрономы обнаружили вблизи нее доказательства существования масштабных магнитных полей. Открытие, опубликованное в журнале Science, переносит представления о черных дырах из области теоретических спекуляций на территорию эмпирического факта, говорит Эвери Бродерик, ассоциированный член факультета канадского института "Периметр" и Университета Уотерлу, соавтор работы, обнаружившей высокие уровни поляризации в радиоизлучении Стрельца А * - астрономическое проявление черной дыры, масса которой равна 4,5 млн солнечных.
Черная дыра Млечного Пути
Черные дыры - регионы пространства-времени с настолько сильной гравитацией, что "попадающее в них не выходит наружу", - говорит Бродерик. Как следует из названия, они по своей природе темные и не способны выпускать свет или материю, как только они прошли порог, откуда нет возврата - горизонт событий черных дыр. Но по данным EHT, из материи спирали, исчезающей за горизонтом событий, вырастает нечто, названное Бродериком "монстром, скрывающимся в ночи"
Воздействие черных дыр на окружающий их газ и звезды может вызвать свечение аккреционных дисков и производить необычайно сильную энергию. Они могут иногда даже затмить свои галактики.
Sagittarius A *, несмотря на сравнительно огромную массу, намного анемичнее некоторых других черных дыр и не способен затмить даже одну яркую звезду. Но данные EHT открывают тайну исчезновения материи спирали, направляющейся к черным дырам, пропадающей за горизонтом событий и вырастающей в то, что Бродерик называет "монстрами, скрывающимися в ночи".
EHT покажет также обратный процесс, в результате которого некоторые черные дыры способны запускать отток энергии и материалов почти со световой скоростью, расширяя свое влияние в галактических масштабах. Десятилетия теоретических работ, включая огромные компьютерные симуляции, объяснили, как сильные магнитные поля вблизи горизонта черной дыры способствуют процессам, которые позволяют ей расти. Но с данными EHT, ученые могут увидеть, как эти процессы работают на практике.
Массив Телескопа горизонта событий
Радиоизлучение в Стрельце А * создает вокруг сжатых силовых линий магнитного поля высокоэнергетические электроны, высокую степень поляризации излучения, связанную с локальной ориентацией магнитного поля, и возможность отслеживать структуру магнитных полей. Обнаружение высокой поляризации в Стрельца A *, зависящей от размера горизонта черной дыры, во-первых, проверяет, что магнитные поля есть, во-вторых, обеспечивает измерение их типичного размера.
Создание снимка аккреционного диска вокруг Стрельца А *, горизонт событий которого меньше орбиты Меркурия, сродни попытке изображения грейпфрута на Луне. Но массив EHT должен справиться, так как уже сейчас там достаточно телескопов, чтобы сделать это в ближайшие годы, добавляет Бродерик.
Такие изображения позволят астрофизикам лучше понять рост черных дыр, их взаимодействие с окружающим миром, и даже природу гравитации. Изучение деталей этого процесса даст исследователям возможность проверить, насколько верна общая теория относительности - одна из основ современной физики - в отношении гравитационных условий вокруг черных дыр.
Источник:
Комментариев нет:
Отправить комментарий