Телескоп Горизонта Событий определил место основания джета сверхмассивной черной дыры M87*

Астрономы коллаборации Event Horizon Telescope (EHT) объявили о значительном достижении: им удалось точно определить точку основания колоссального джета, исходящего от сверхмассивной черной дыры M87*. Этот вывод основан на углубленном анализе данных, собранных EHT в течение 2021 года, которые предоставили наблюдательные доказательства вероятного места зарождения мощных выбросов заряженных частиц.

Исследуемый объект, M87*, находится в центре галактики Мессье 87 (M87) на расстоянии около 55 миллионов световых лет от Земли. Открытие заключается в прослеживании основания джета, которое оставалось невидимым на фоне «тени» черной дыры, зафиксированной в более ранних наборах данных. Ключевые измерения показывают, что сам джет простирается на 3000 световых лет, а недавно идентифицированная область его возникновения расположена на расстоянии менее одной десятой светового года (около 0,09 светового года) от черной дыры.

В проекте участвовали ведущие специалисты, включая руководителя группы Саурабха из Института радиоастрономии Общества Макса Планка (MPIfR) и члена команды Хендрика Мюллера из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO). Себастьяно фон Фелленберг, ранее связанный с MPIfR, а ныне с Канадским институтом теоретической астрофизики (CITA), также внес вклад в исследование, результаты которого опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics. Команда пришла к выводу, что радиоизлучение, зафиксированное в данных 2021 года, но отсутствовавшее в данных за 2017–2019 годы, исходило из компактной области в непосредственной близости от черной дыры, что соответствует основанию джета.

M87* примечательна тем, что это первая черная дыра, изображение тени которой было получено в апреле 2019 года на основе данных 2017 года. Ее масса составляет приблизительно 6,5 миллиарда солнечных масс, что существенно превышает массу Стрельца А* (Sgr A*) в нашей Галактике, которая оценивается примерно в 4 миллиона солнечных масс. Анализ проводился с использованием метода интерферометрии со сверхдлинными базами (VLBI), который позволил разрешить структуры на масштабах, близких к радиусу Шварцшильда.

В работе были задействованы новые инструменты, повысившие чувствительность, в частности, телескоп NOEMA и 12-метровый телескоп на Китт-Пик, которые обеспечили ключевые промежуточные базовые линии для чувствительности к структурам на масштабах порядка 0,02–0,2 парсека. Эта техническая возможность разрешать структуры на расстоянии 0,09 светового года от M87* демонстрирует растущую изощренность возможностей коллаборации EHT. Теоретические модели, такие как механизм Блэндфорда-Зека (BZ), предполагают, что энергия для джета извлекается из вращательной энергии черной дыры через магнитные поля, пересекающие горизонт событий. Будущие наблюдения, запланированные командой, критически важны для подтверждения этих результатов и потенциального разрешения загадки о фундаментальном механизме запуска этих галактических джетов.