29 сентября 2021, среда, 02:52
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Астрономы впервые изучили мощные магнитные поля по краям черной дыры

Сверхмассивный объект в центре галактики M87, снимок в в поляризованных лучах
Сверхмассивный объект в центре галактики M87, снимок в в поляризованных лучах
EHT Collaboration

Коллаборация «Телескоп Горизонта Событий» (EHT), впервые в истории сфотографировавшая чёрную дыру, сегодня опубликовала новое изображение этого сверхмассивного объекта в центре галактики M87 в поляризованных лучах. Впервые астрономам удалось измерить поляризацию, свидетельство существования магнитных полей, на столь близком расстоянии от края черной дыры. Эти наблюдения являются ключевыми для объяснения механизма образования высокоэнергетических джетов — струйных выбросов из ядра галактики M87, расположенной на расстоянии в 55 миллионов световых лет от Земли. Результаты опубликованы в двух отдельных статьях в The Astrophysical Journal Letters. В исследовании участвовали более 300 специалистов из различных организаций и университетов по всему миру. О результатах сообщает пресс-релиз Европейской Южной обсерватории.

10 апреля 2019 года учёные опубликовали первое в истории изображение чёрной дыры — яркую кольцеобразную структуру с темной центральной областью, тенью чёрной дыры. С тех пор участники коллаборации EHT продолжали углубленный анализ полученных в 2017 г. данных наблюдений сверхмассивного объекта в сердце галактики M87. Они обнаружили, что значительная часть излучения из окрестности чёрной дыры в ядре M87 поляризована. «Эта работа открывает новый этап исследований: поляризация излучения несёт информацию, которая позволяет нам лучше понять физические параметры объекта, сфотографированного в апреле 2019 года, и которая прежде была недоступна, — объясняет Иван Марти-Видаль (Iván Martí-Vidal), координатор Рабочей группы EHT по поляриметрии. Он добавляет, что «из-за сложности получения и анализа наблюдательных данных публикация этого нового изображения в поляризованных лучах потребовала нескольких лет напряженной работы».

Свет поляризуется, когда проходит сквозь определенные фильтры, например, через стекла поляризационных солнцезащитных очков, или когда излучается разогретыми до высоких температур областями космического пространства, в которых присутствуют магнитные поля. Наблюдения с помощью поляризационных приемников позволяют астрономам получать более четкие изображения областей в окрестностях черной дыры, анализировать механизмы поляризации в этих областях. В частности, наблюдая поляризацию, астрономы могут составлять карты распределения силовых линий магнитного поля на внутреннем крае черной дыры.

«Публикуемые сейчас новые изображения в поляризованном излучении дают ключ к пониманию того, как магнитное поле позволяет черной дыре поглощать вещество и испускать мощные джеты», — говорит член Коллаборации EHT Эндрю Шэль (Andrew Chael) из Принстонского Центра теоретической науки и Принстонской инициативной группы по гравитации (Princeton Gravity Initiative), США.

Яркие джеты — струи энергии и вещества, истекающие из ядра галактики M87 и простирающиеся как минимум на 5000 световых лет от центра галактики — одна из наиболее загадочных и в то же время поразительных по масштабам энерговыделения особенностей этой галактики. Большая часть вещества, которое находится вблизи границы черной дыры, попадает внутрь неё. Однако некоторые частицы всё же избегают поглощения чёрной дырой и выбрасываются далеко в пространство в форме джетов. 

Для описания поведения вещества в окрестности черной дыры астрономы построили множество различных моделей. Однако они так и не могут до конца понять, каким образом из расположенной в центре галактики области, сравнимой по размерам с Солнечной системой, могут истекать джеты, размеры которых превосходят размеры всей галактики. Непонятно до сих пор и то, как именно происходит падение вещества в чёрную дыру. Полученное Коллаборацией EHT новое изображение чёрной дыры и её тени в поляризованном излучении впервые позволяет астрономам заглянуть в область, непосредственно примыкающую к чёрной дыре, где и происходят сложные взаимодействия между веществом, втекающим в дыру и выбрасываемым наружу. 

«Наблюдения свидетельствуют о том, что магнитные поля на краю чёрной дыры достаточно сильны, чтобы отталкивать горячий газ и помогать ему сопротивляться мощному гравитационному притяжению. Та часть газа, которой удаётся проскользнуть через «магнитное заграждение» образует спиральный поток, устремляющийся к горизонту событий», — объясняет Джейсон Декстер (Jason Dexter) из Колорадского университета, координатор Рабочей группы теоретиков Коллаборации EHT. 

Для наблюдений галактики M87 Коллаборация объединила в одно целое восемь телескопов, расположенных по всему миру, — включая находящуюся в Чили Атакамскую Большую миллиметровую/субмиллиметровую антенную решетку ALMA и телескоп APEX (Atacama Pathfinder EXperiment), которые Европейская Южная обсерватория (ESO) эксплуатирует на партнёрских началах, — чтобы создать EHT, виртуальный телескоп размером с Землю. Фантастически высокое разрешение, достигнутое с EHT, эквивалентно разрешению, при котором с Земли можно измерить стороны кредитной карточки, лежащей на поверхности Луны.

«Использование телескопов ALMA и APEX, которые благодаря их размещению в южном полушарии позволили резко улучшить качество изображения, увеличив географические размеры сети EHT, сделало роль европейских учёных в этом исследовательском проекте ключевой, — говорит Франциска Кемпер (Francisca Kemper), научный руководитель Программы ALMA от Европы в ESO. — Решетка ALMA со своими 66 антеннами внесла основной вклад в общий сигнал, собранный всеми инструментами EHT в поляризованном свете, а телескоп APEX сыграл основную роль в калибровке изображения».

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астронавты астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги виноделие вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос кошки культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы малярия мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники средневековье старение старообрядцы стартапы статистика табак такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция темная материя физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2021.