Объяснен снимок черной дыры в центре Млечного Пути

В Университете Аризоны объяснили форму черной дыры теорией Эйнштейна

Изображение: Chi-kwan Chan / Ben Prather / UArizona’s / EHT Theory Working Group

Ученые Университета Аризоны раскрыли, почему снимки черных дыр в галактике M87 и Млечном Пути очень похожи, несмотря на огромные различия в массе обоих объектов. Объяснение астрономов приводится в пресс-релизе, опубликованном на сайте Phys.org.

В галактике M87, находящейся на расстоянии 53,5 миллиона световых лет от Земли, располагается сверхмассивная черная дыра Powehi (или М87*) с массой около 3,5 миллиарда масс Солнца, что соответствует размеру, превышающему размер Солнечной системы. Она считалась крупнейшим объектом такого рода, пока не были обнаружены сверхмассивные черные дыры с массами в 9,7 и 27 миллиардов масс Солнца. В 2019 году был впервые опубликован снимок Powehi, который демонстрирует светящееся кольцо вокруг темного пространства, известного как «тень» черной дыры.

Материалы по теме:Мы вам не братьяЧем обернется для человечества контакт с инопланетным разумом? Отвечают ученые25 апреля 2021Конец инопланетянам.Откуда берутся таинственные сигналы из космоса и почему внеземных цивилизаций не существует1 марта 2020

12 мая 2022 года коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) опубликовала снимок второй сверхмассивной черной дыры — Sgr A*, которая находится в центре Млечного Пути и в 1500 раз меньше Powehi, что сравнимо с размером орбиты Меркурия. Несмотря на то что масса обеих черных дыр сильно различается, изображение Sgr A* почти не отличается по форме от изображения черной дыры в М87. По словам исследователей, это подтверждает фундаментальное предсказание теории гравитации Эйнштейна, согласно которой размер черной дыры зависит лишь от ее массы. Поскольку M87 в 2000 раз дальше, чем Sgr A*, внешне оба объекта одинаковы, несмотря на существенные различия в размерах.

По словам Димитриоса Псалтиса, профессора астрономии и физики Университета Аризоны, если бы ученые могли получить изображение черной дыры массой всего около десяти масс Солнца (в реальности это невозможно из-за низкой разрешающей способности), то и оно было бы очень похожим на снимок M87. Светящееся кольцо, окружающее тень черной дыры, образовано фотонами и излучающими фотоны частицами, движущимися по круговым орбитам в искривленном пространстве-времени, что предсказывается уравнениями Эйнштейна. Именно поэтому во всех случаях черные дыры должны выглядеть как светящиеся «пончики», говорит ученый.

В 2000 и 2001 годах М87* и Sgr A* были определены учеными как единственно возможные цели для виртуального телескопа Event Horizon размером с Землю, поскольку они находятся в подходящей среде, делающей их достаточно различимыми для наблюдений. Тем не менее, чтобы проанализировать и подтвердить окончательное изображение Sgr A*, потребовались петабайты данных, сложные алгоритмы и несколько лет исследований, в том числе разработка моделей, которые должны помочь определить физические свойства черной дыры и ее окрестностей.