Первое прямое доказательство того, что черная дыра-монстр вращается
Недавнее исследование, проведенное под руководством доктора Цуй Ючжу, подтвердило, что в центре близкой радиогалактики M87 вращается сверхмассивная черная дыра. Исследование, опубликованное в журнале Nature, было проведено международной группой ученых с помощью радиотелескопов со всего мира.
В галактике M87, расположенной на расстоянии 55 млн. световых лет от Земли, находится колоссальная черная дыра, масса которой примерно в 6,5 млрд. раз больше массы Солнца. Галактика демонстрирует удивительную осциллирующую струю, движущуюся вверх и вниз с амплитудой около 10 градусов.
Тщательно проанализировав данные телескопа за период с 2000 по 2022 г., специалисты обнаружили повторяющийся 11-летний цикл прецессионного движения струйного основания. Это открытие согласуется с предсказаниями общей теории относительности Эйнштейна, связывая динамическое поведение струи непосредственно с вращением центральной сверхмассивной черной дыры.
Анализ показывает, что ось вращения аккреционного диска не совпадает с осью вращения черной дыры, что и приводит к появлению прецессирующей струи. Эта прецессия служит четким доказательством того, что сверхмассивная черная дыра в M87 действительно вращается.
"Мы очень рады этой важной находке", - сказал соавтор исследования Цуй Ючжу (CUI Yuzhu), постдокторант из Чжэцзянской лаборатории. "Поскольку смещение между черной дырой и диском относительно невелико, а период прецессии составляет около 11 лет, накопление данных высокого разрешения о структуре M87 в течение двух десятилетий и их тщательный анализ являются необходимыми условиями для получения этого достижения".
"После успешной визуализации черной дыры в этой галактике с помощью EHT, вопрос о том, вращается ли эта черная дыра или нет, занимал центральное место среди ученых", - добавил д-р Казухиро Хада из Национальной астрономической обсерватории Японии. "Теперь ожидание переросло в уверенность. Эта чудовищная черная дыра действительно вращается".
M87 имеет историческое значение для астрономии, поскольку именно в ней в 1918 году была обнаружена первая наблюдательная астрофизическая струя. Благодаря относительной близости к Земле ученые смогли детально изучить области формирования струй вблизи черной дыры с помощью интерферометрии с очень длинной базовой линией (VLBI).
Эта методика сыграла решающую роль в получении данных высокого разрешения, таких как недавние изображения тени черной дыры, полученные с помощью телескопа Event Horizon Telescope (EHT).Сверхмассивные черные дыры, такие как M87, считаются разрушительными небесными телами, способными накапливать огромное количество вещества и генерировать мощные потоки плазмы, или джеты.
Эти струи движутся со скоростями, приближающимися к скорости света, и распространяются в пространстве на тысячи световых лет. Важнейшую роль в этом процессе играет вращение черных дыр, которое отбирает энергию у самой черной дыры и тем самым выталкивает окружающее вещество наружу со значительной энергией.
