Ученые впервые измерили радиус черной дыры

Точка невозвращения. В астрономии это, как известно, черная дыра — область в космосе, где гравитационное напряжение настолько высоко, что даже свет не способен спастись.

Черные дыры, которые могут быть в миллиарды раз массивнее нашего солнца, существуют в основе большинства галактик. Такие сверхмассивные черные дыры настолько мощны, что активность на их границах может отражаться на галактиках в целом.

Международная группа ученых во главе с исследователями из обсерватории Хэйстек Массачусетского технологического университета впервые измерила радиус черной дыры в центре удаленной галактики — ближайшее расстояние, на которое материя может приблизиться к черной дыре и не быть затянутой в нее.

Ученые объединили радио-тарелки на Гавайях, в Аризоне и Калифорнии, чтобы создать множество телескопов под названием Event Horizon Telescope, способное видеть детали в 2000 раз меньшие, чем телескоп Хаббл. Испытать эти радио-тарелки ученые решили на галактике M87, которая находится на расстоянии примерно 50 млн световых лет от Млечного пути. M87 содержит черную дыру, которая в 6 млрд раз больше нашего солнца. Ученые исследовали накал материи у края черной дыры — область, известную как «event horizon».

„Как только объекты пересекают эту черту, они пропадают навсегда“, отметил Шеп Долеман. „Это дверь из вселенной, открывающаяся в одном направлении: выйти можно, обратно вернуться нельзя“.

Долеман с коллегами опубликовали результаты исследования в издании Science.

На краю черной дыры

Сверхмассивные черные дыры — наиболее экстремальные объекты, предсказанные в рамках теории Альберта Эйнштейна. Гравитация там настолько сильна, что затягивает все подряд. Однако не все способно пересечь event horizon и навеки раствориться в черной дыре. В итоге получается „космическая пробка“, в которой газ и пыль накапливаются, создавая плоский диск материи, известный как аккреционный диск. Этот диск материи вращается вокруг черной дыры на скорости, почти равной скорости света, содержа черную дыру на диете из сверхнагретого материала. Со временем этот диск может привести к тому, что черная дыра будет вращаться в том же направлении, что и материал на ее орбите.

В этот спиральный поток попадаются магнитные поля, которые ускоряют нагретый материал вдоль мощных лучей над аккреционным диском. Получившиеся высокоскоростные струи, запущенные черной дырой и диском, выстреливают через всю галактику на сотни тысяч световых лет. Эти струи могут влиять на множество галактических процессов, включая скорость формирования звезд.

Радиус черной дыры

Ученые применили технологию под названием Интерферометрия очень длинного основания, которая объединяет данные радио-тарелок. С ее помощью Долеман с коллегами измерили внутреннюю орбиту аккреционного диска, которая оказалась всего в 5,5 раз длинней event horizon черной дыры. По законам физики этот размер предполагает, что аккреционный диск вращается в том же направлении, что и черная дыра.

28.09.2012