Днес Европейската южна обсерватория ESO съобщи, че астрономи са успели да визуализират магнитните полета на ръба на черна дупка. С помощта на системата от телескопи Event Horizon Telescope (EHT), чрез които преди две години бе направена първата „снимка“ на черна дупка, сега се разкрива нов изглед на масивния обект в центъра на галактиката Messier 87 (M87), а именно как тя изглежда в поляризирана светлина. За първи път астрономите успяват да регистрират поляризация на светлината, идваща от там, което е знак за наличието на магнитни полета в близост до ръба на черна дупка.
Наблюденията са ключови за обяснението как галактиката M87, разположена на 55 милиона светлинни години, е в състояние да изхвърля струи от частици с високи енергии от своето ядро.
Според Моника Мостиброджака, координатор на работната група, занимаваща се с поляриметрия към Event Horizon Telescope и асистент в Университета Radboud в Нидерландия, учените вече разполагат с информация, която ще им помогне да разберат в детайли поведението на магнитните полета около черните дупки, а също така и механизма, по който се изхвърлят високоенергитичните струи, простиращи се далеч извън галактиката.
На 10 април 2019 г. учените публикуваха първото по рода си изображение на черна дупка, което разкрива ярка пръстеновидна структура с тъмна централна област – сянката на черната дупка. След това, учените, работещи с данни от Event Horizon Telescope се задълбочиха изследването на свръхмасивния обект в сърцето на галактиката M87. Те откриха, че значителна част от светлината около черната дупка M87 е поляризирана.
„Това е важно събитие за работата ни – поляризацията на светлината носи информация, която ни позволява да разберем по-добре физиката зад изображението, което видяхме през април 2019 г., а преди това не беше възможно“, обясни Иван Марти-Видал, също координатор на групата по поляриметрията на Event Horizon Telescope и изтъкнат изследовател от университета във Валенсия, Испания. Той добавя, че „разкриването на това ново изображение с поляризирана светлина изисква години работа поради сложните техники, свързани с получаването и анализа на данните“.
Светлината се поляризира, когато преминава през определени филтри, като лещите на поляризирани слънчеви очила, или когато се излъчва в горещи области на пространството, където има магнитни полета. Поляризираните слънчеви очила ни помагат да виждаме по-добре, намалявайки отраженията и отблясъците от ярки повърхности. По аналогичен начин, астрономите могат да наблюдават по-детайлно областта около черната дупка, като наблюдават поляризацията на светлината, произхождаща от нея. По-конкретно, поляризацията позволява на астрономите да картографират линиите на магнитното поле, намиращи се близо до вътрешния ръб на черната дупка.
„Наскоро публикуваните поляризирани изображения са ключови за разбирането как магнитното поле позволява на черната дупка да „изяде“ материята и да изстреля мощни струи“, казва Андрю Чаел, сътрудник на НАСА в Принстънския център за теоретични изследвания в САЩ.
Ярките струи, които излизат от ядрото на M87 и се простират на поне 5000 светлинни години от центъра ѝ са едно от най-загадъчните явления, свързани с тази галактика.
Повечето материя, разположена близо до ръба на черна дупка, пропада в нея. Но някои от околните частици успяват да избягат момент преди пропадането си и се изхвърлят далеч в Космоса под формата на струи. Астрономите са използвали различни теоретични модели, описващи поведението на материята близо до черната дупка, за да разберат по-добре този процес. Но те все още не знаят как точно се изстрелват тези, по-големи от галактика струи, нито как точно материята попада в черната дупка.
С новото изображение от телескопа Event Horizon на черната дупка и нейната сянка в поляризирана светлина, астрономите успяха за първи път да погледнат в района точно до черната дупка, където се случва това взаимодействие между поглъщащата се и изхвърляната навън материя. Наблюденията предоставят нова информация за структурата на магнитните полета точно извън черната дупка. Екипът установи, че само теоретични модели със силно магнетизиран газ могат да обяснят какво виждат в хоризонта на събитията.
„Наблюденията показват, че магнитните полета на ръба на черната дупка са достатъчно силни, за да отблъснат горещия газ и по този начин той да устои на гравитационното привличане. Само газът, който се “хлъзга” през полето, може да се завърти навътре към хоризонта на събитията “, пояснява Джейсън Декстър, асистент в Университета на Колорадо Боулдър, САЩ и координатор на работната група.
За да се наблюдава “сърцето” на галактиката M87, осем телескопа по целия свят са работили в сътрудничество – включително базирания в северната част на Чили Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) и Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), в които Европейската южна обсерватория (ESO) е партньор. По този начин е “създаден” телескоп с ефективен диаметър, колкото размерът на Земята – Event Horizon Telescope.
Впечатляващата разделителна способност, получена с EHT, съответства на това да е възможно да се измери дължината на кредитна карта, разположена на повърхността на Луната.
