Астрофизики уточнили данные о сверхмассивной черной дыре M87

Ученые объяснили, почему на историческом снимке нижняя сторона черной дыры кажется ярче верхней.
Екатерина Морозова
Автор Наука Mail
черная дыра M87
Яркое пятно на изображениях черной дыры M87 оказалось неподвижным, а его причиной стало релятивистское свечениеИсточник: Universetoday.com

Черная дыра в центре галактики Мессье 87 (M87) — одна из самых массивных среди известных. Именно она впервые предстала перед человечеством в виде «тени» на исторических снимках, сделанных телескопом Event Horizon в 2019 году. Теперь ученым удалось извлечь из этих данных гораздо больше информации.

Эта черная дыра имеет массу, в 6,5 млрд раз превышающую солнечную, и вращается она с колоссальной скоростью — 80% от максимально возможной теоретически скорости во Вселенной. Внутренний край аккреционного диска вращается со скоростью примерно 14% от скорости света — это около 42 млн м/с.

Ключевую роль в измерениях сыграло так называемое «яркое пятно» на изображениях. Оно возникло не случайно: одна сторона диска кажется ярче, поскольку движется в нашу сторону почти на световой скорости (эффект Доплера). Разница в яркости позволяет точно оценить скорость вращения черной дыры.

галактика M87
Асимметричное свечение — это релятивистское доплеровское излучение. Материал на одной стороне диска движется к нам так быстро, что кажется намного ярче, чем материал, удаляющийся от насИсточник: Universetoday.com

Кроме того, исследователи изучили структуру магнитного поля в окрестностях черной дыры — своего рода «карту» того, как материя падает внутрь. На основе этих данных удалось рассчитать скорость аккреции — около 70 млн м/с, или 23% от скорости света. Несмотря на такую бурную динамику, черная дыра поглощает сравнительно немного — от 0,00004 до 0,4 массы Солнца в год. Это ниже так называемого предела Эддингтона — максимума, при котором черная дыра начинает активно «светиться» и тормозить поступление вещества.

И самое важное: оказалось, что энергия, высвобождаемая при аккреции, почти идеально совпадает с мощностью знаменитого джета M87 — гигантской струи частиц, выбрасываемой из ядра галактики на тысячи световых лет. Это убедительно подтверждает гипотезу о том, что такие джеты питаются энергией падающей материи.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ученые нашли способ организовать земледелие на Луне.