Хотя сверхмассивные черные дыры распространены по всей Вселенной, у нас не так много их прямых изображений. Проблема в том, что, хотя их масса может достигать миллионов или миллиардов звезд, даже ближайшие сверхмассивные черные дыры имеют крошечные видимые размеры. Единственные прямые изображения, которые у нас есть, - это изображения M87 * и Sag A *, и для их получения потребовался виртуальный телескоп размером с Землю. Но мы все еще находимся на заре существования Event Horizon Telescope (EHT), и в виртуальный телескоп постоянно вносятся усовершенствования. Это означает, что мы начинаем изучать более сверхмассивные черные дыры.
Последние наблюдения сосредоточены на области черной дыры, известной как 3C 84, или Персей A. Это радиояркий источник в галактике, расположенной на расстоянии более 200 миллионов световых лет от нас. Даже последняя версия EHT не может разрешить свечение горизонта черной дыры, как мы сделали с M87 * и Sag A *, но он может видеть яркую область, окружающую черную дыру, где магнитные поля особенно интенсивны.
Черная дыра 3C 84 расположена в галактике NGC 1275, которая является частью скопления Персея. Галактика не просто удалена, у нее также есть центральная область, богатая пылью, которая окутывает черную дыру. Оптический свет не может проникнуть в эту область, но радиосигнал может. Телескоп Event Horizon также может фиксировать поляризацию радиосигнала, исходящего из этой области. Это важно, потому что заряженные частицы в сильном магнитном поле излучают поляризованный свет. Составляя карту этой поляризации, астрономы могут изучать магнитные поля.
Одна из целей этой работы - увидеть, как сверхмассивные черные дыры могут генерировать мощные струи, которые вылетают из черной дыры со скоростью, близкой к скорости света. Магнитные поля играют ключевую роль. Когда ионизированная материя попадает в черную дыру, она может приносить с собой сильные магнитные поля. Эти поля могут прикрепляться к аккреционному диску черной дыры, что усиливает поля в области, из-за которой черной дыре становится трудно захватывать больше вещества. Это известно как диск с магнитным захватом.
Одна из идей заключается в том, что по мере вращения диска с магнитным полем вокруг черной дыры линии магнитного поля искривляются, наматываясь все туже и захватывая магнитную энергию. Высвобождение этой энергии в результате магнитной перестройки может привести к образованию ионизированных струй. Хотя такая магнитная перестройка не наблюдалась, это исследование показывает, что мы могли бы запечатлеть такое событие.
Источник: “Упорядоченные магнитные поля вокруг центральной черной дыры 3C 84”, Астрономия и астрофизика
На главном изображении:
Широкий многоволновой составной снимок NGC 1275. Credit: Marie-Lou Gendron-Marsolais (Université de Montréal), Julie Hlavacek-Larrondo (Université de Montréal), Maxime Pivin Lapointe
Струя черной дыры в 3C 84 в разных пространственных масштабах представлена ниже на иллюстрации, Автор: Георгиос Филиппос Парасхос (MPIfR)
Дополнительные материалы
