Черные дыры не поглощают всю материю: как они взаимодействуют с окружающим пространством и что происходит в ихблизи?

Астрономы, исследующие сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, интересуются не только этими космическими гигантами, но и огромными струями, которые они выбрасывают в космос практически на скорости света. Длина таких струй может достигать миллионов световых лет. Механизм, который создает и ускоряет эти струи до почти скорости света, остается загадкой. Однако теперь ученые нашли способ разгадать эту тайну. Результаты исследования были опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics, сообщает Space.

Сверхмассивные черные дыры — это объекты, поглощающие материю, расположенные в центрах галактик. Их масса в миллионы раз превышает массу Солнца. Черные дыры питаются веществом, которое вращается вокруг них в виде аккреционного диска, но большинство этой материи не попадает внутрь черной дыры и выбрасывается в космос в виде релятивистских струй. Эти струи движутся почти со скоростью света и могут достигать миллионов световых лет в длину. Хотя ученые понимают принцип работы этих струй, неясно, какой механизм их запускает и почему они достигают таких высоких скоростей. Теперь авторы исследования уверены, что массив из восьми наземных радиотелескопов, известный как Event Horizon Telescope (EHT), сможет помочь в решении этой проблемы.

Астрономы использовали телескопы EHT, чтобы заглянуть в центр удаленной галактики, где формируются и ускоряются струи сверхмассивной черной дыры. Галактика NGC 1052 находится на расстоянии примерно 60 миллионов световых лет от Земли и в ее центре расположена сверхмассивная черная дыра, масса которой в 150 миллионов раз превышает массу Солнца. С Земли черная дыра выбрасывает две струи в противоположных направлениях.

Хотя это была многообещающая цель для визуализации струй с помощью EHT, центр галактики слишком тусклый, что вызывало сомнения в успешности наблюдений. Тем не менее, астрономам удалось собрать важные данные.

Наблюдения показали, что область вокруг черной дыры в галактике NGC 1052 излучает сильные радиоволны на длине волны в один миллиметр. По словам ученых, эта область электромагнитного спектра доступна EHT для получения наиболее четких изображений.

В то же время, как сообщают ученые, область вокруг черной дыры светится еще ярче на немного более длинных волнах, что делает ее приоритетной целью для следующего поколения EHT. Этот усовершенствованный массив радиотелескопов сможет создавать не только более четкие изображения, но и видео черных дыр.

Астрономы обнаружили, что область вокруг черной дыры, где формируются струи, по размеру сопоставима с кольцом вокруг сверхмассивной черной дыры M87*, которая стала первой черной дырой, изображение которой было получено учеными в 2019 году.

Наблюдения черной дыры в галактике NGC 1052 показали, что магнитное поле этого космического монстра в 40 000 раз сильнее магнитного поля Земли. Именно оно может препятствовать попаданию большей части материи внутрь черной дыры и способствует запуску двух мощных струй.