A&A: Event Horizon Telescope продолжает раскрывать тайны черных дыр

Получив первые изображения черных дыр, новаторский телескоп Event Horizon Telescope готов раскрыть, как черные дыры запускают мощные джеты в космос.

Теперь исследовательская группа под руководством Анны-Катрин Бачко из Технологического университета Чалмерса (Швеция) показала, что EHT сможет получить захватывающие изображения сверхмассивной черной дыры и ее джетов в галактике NGC 1052. Измерения, проведенные с помощью взаимосвязанных радиотелескопов, также подтверждают наличие сильных магнитных полей вблизи края черной дыры.

Главным вопросом исследования для ученых проекта было то, как сверхмассивные черные дыры запускают в космос потоки высокоэнергетических частиц размером с галактику — так называемые джеты — с почти световой скоростью? Теперь ученые сделали важный шаг к ответу на этот вопрос, проведя сложные измерения в центре галактики NGC 1052, расположенной на расстоянии 60 миллионов световых лет от Земли.

Ученые провели скоординированные измерения с помощью нескольких радиотелескопов, что позволило получить новое представление о работе галактики и ее сверхмассивной черной дыры. О результатах исследования сообщается в статье, опубликованной в научном журнале Astronomy & Astrophysics.

Многообещающая, но сложная цель

Работа проводилась под руководством Анны-Катрин Бачко, астронома из космической обсерватории Онсала при Технологическом университете Чалмерса.

Центр этой галактики, NGC 1052, является многообещающей целью для съемки с помощью телескопа Event Horizon Telescope, но он слабый, сложный и более трудный, чем все остальные источники, которые мы пытались исследовать до сих пор, — говорит Анне-Катрин Бацко.

В галактике есть сверхмассивная черная дыра, которая является источником двух мощных джетов, простирающихся на тысячи световых лет в пространстве.

Мы хотим изучить не только саму черную дыру, но и происхождение джетов, которые выходят с восточной и западной сторон черной дыры, как это видно с Земли, — говорит Эдуардо Рос, член команды и астроном из Института радиоастрономии Макса Планка в Бонне, Германия.

Команда провела измерения с помощью всего пяти телескопов глобальной сети EHT, включая ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) в Чили, в конфигурации, позволяющей наилучшим образом оценить ее потенциал для будущих наблюдений, и дополнила их измерениями с других телескопов.

Для такой слабой и неизвестной цели мы не были уверены, что вообще получим какие-либо данные. Но стратегия сработала, в частности, благодаря чувствительности ALMA и дополнительным данным от многих других телескопов, — говорит Анн-Катрин Бачко.

Измерения показывают, что успешная съемка возможна в будущем

Теперь ученые уверены, что успешная съемка возможна и в будущем благодаря двум новым ключевым данным: Окрестности черной дыры ярко светятся на нужной частоте радиоволн, чтобы быть уверенными в том, что их можно измерить с помощью EHT.

Размер области, в которой формируются джеты, схож с размером кольца M 87 — достаточно большой для того, чтобы получить изображение с помощью EHT в полную силу.
По результатам измерений ученые также оценили силу магнитного поля вблизи горизонта событий черной дыры. Напряженность поля, 2,6 тесла, примерно в 400 раз сильнее магнитного поля Земли. Это согласуется с предыдущими оценками для этой галактики.

Это настолько мощное магнитное поле, что мы думаем, что оно, вероятно, может остановить падение вещества в черную дыру. Это, в свою очередь, может помочь запустить два джета галактики, — говорит Маттиас Кадлер.

Несмотря на то, что источник столь сложен, будущее выглядит радужно, поскольку радиоастрономы готовятся к новым поколениям телескопов, таким как NRAO's ngVLA (Very Large Array) и ngEHT (The next generation Event Horizon Telescope).

Наши измерения дают нам более четкое представление о том, как внутренний центр галактики светится на разных длинах волн. Его спектр яркий на длинах волн около одного миллиметра, где мы можем сделать самые четкие изображения на сегодняшний день. Он еще ярче на более длинных волнах, что делает его главной целью для радиотелескопов следующего поколения, — говорит член команды Маттиас Кадлер, астроном из Вюрцбургского университета в Германии.

Ранее ученые ошеломили признанием, что черных дыр в общепринятом понимании просто не существует.

17.12.2024