Нови изображения разкриват неочаквани обръщания на поляризацията в черната дупка M87*

Телескопът "Хоризонт на събитията" е наблюдавал променящи се поляризационни модели около свръхмасивна черна дупка при наблюдения в продължение на няколко години. Телескопът е успял да проучи по-добре посоката на тясна струя от частици, изстрелващи се от ръба на дупката със скоростта на светлината.

Сътрудничеството на учени, работещи с телескопа "Хоризонт на събитията" (Event Horizon Telescope или EHT) разкри нови, детайлни изображения на свръхмасивната черна дупка в центъра на галактиката M87. Изображенията разкриват динамична среда с променящи се поляризационни модели - посоката, в която магнитните вълни се разпространяват около черната дупка.

Освен това, изследователите са открили първите признаци на основата на струята от частици, изстрелващи се от ръба на дупката. Те са видели, че тази струя, наричана джет, е свързана с пръстена около черната дупка. Тези нови наблюдения, публикувани наскоро в Astronomy & Astrophysics, предоставят представа за това как материята и енергията се държат в екстремни среди около черните дупки.

Магнитни полета

M87 се намира на около 55 милиона светлинни години от Земята и съдържа свръхмасивна черна дупка, повече от шест милиарда пъти по-масивна от Слънцето. EHT, глобална мрежа от радиотелескопи, образуващи обсерватория с размерите на Земята, за първи път заснема емблематичното изображение на сянката на черната дупка на M87 през 2019 г. и добави поляризация през 2021 г. Чрез сравняване на наблюдения от 2017, 2018 и 2021 г., учените вече са направили следващата стъпка в изучзването как магнитните полета в близост до черната дупка се променят с течение на времето.

Кредит: EHT-Collaboration

Не е статично, обръща се

"Забележително е, че размерът на пръстена е останал постоянен с течение на времето – потвърждавайки теорията на Айнщайн – докато моделът на поляризация се променя", отбелязва Пол Тиеде (Paul Tiede), астроном от Харвард и Смитсониън. "Това ни казва, че намагнитената плазма, вихрушка около черната дупка, не е статична, тя е динамична и сложна, изтласквайки нашите теоретични модели до техните граници."

Между 2017 и 2021 г. моделът на поляризация се обръща: през 2017 г. магнитните полета сякаш се въртят в една посока, през 2018 г. се стабилизират, а през 2021 г. се обръщат, въртейки се спираловидно в обратната посока. Някои от тези видими промени в посоката на въртене на поляризацията може да са повлияни от комбинация от вътрешната магнитна структура и външни ефекти, като например екран на Фарадей. Кумулативните ефекти от това как тази поляризация се променя с течение на времето предполагат развиваща се, турбулентна среда, където магнитните полета играят жизненоважна роля в управлението на начина, по който материята попада в черната дупка и начина, по който енергията се изстрелва навън.

Кредит: EHT Collaboration

"Фактът, че моделът на поляризация промени посоката си между 2017 и 2021 г., беше напълно неочакван", обяснява Тиеде. "Това оспорва нашите модели и показва, че все още има много неща близо до хоризонта на събитията, които не разбираме."

Нови телескопи. Уникална лаборатория

EHT е международно сътрудничество, което създава изображения на черни дупки. Астрономите свързват телескопи по целия свят, като по същество създават голям виртуален телескоп с размерите на Земята. През 2019 г. телескопът Event Horizon публикува първото изображение на черна дупка.

Важно е да се отбележи, че наблюденията на EHT през 2021 г. използваха два нови телескопа – Kitt Peak в Аризона и NOEMA във Франция – които подобряват чувствителността и яснотата на изображението. Това позволява на учените да ограничат, за първи път с EHT, посоката на излъчване на релативистичната струя (джет) на M87 - тесен сноп енергийни частици, излизащи от черната дупка с почти светлинна скорост.

Струи като тези на M87 играят ключова роля в еволюцията на галактиките, като регулират образуването на звезди и разпределят енергия в огромни мащаби. Излъчвайки в целия електромагнитен спектър – включително гама-лъчи и неутрино – мощната струя на M87 предоставя уникална лаборатория за изучаване на това как се формират и се изстрелват тези космически явления. Това ново откритие предлага важно парче от пъзела.

Местоположение на телескопите EHT | ESO Кредит: NRAO

Следващата стъпка в изследването на черните дупки е разширяването на EHT с телескопа Africa Millimeter Telescope в Намибия, който ще бъде построен през следващите години благодарение на грантове от научни институции от Европа. Този телескоп ще формира ключова връзка между телескопите в Европа, Южна и Латинска Америка, както и на Южния полюс, което ще позволи производството на цветни филми на черни дупки в бъдеще.

Справка: Akiyama, K., Albentosa-Ruíz, E., Alberdi, A., Alef, W., Algaba, J. C., Anantua, R., Asada, K., Azulay, R., Bach, U., Baczko, A.-K., Ball, D., Baloković, M., Bandyopadhyay, B., Barrett, J., Bauböck, M., Bradford Benson, A., Bintley, D., Blackburn, L., Blundell, R., … Matthew Young, R. (2025). Horizon-scale variability of from 2017--2021 EHT observations. Astronomy and Astrophysics. https://doi.org/10.1051/0004-6361/202555855 

Източник: New EHT Images Reveal Unexpected Polarization Flips at M87*, Radboud Universiteit.

Още по темата

28/08/2025

Космос

Централната черна дупка на Млечния път се върти максимално бързо и е насочена към Земята

29/05/2025

Космос

Следващото постижение на радиотелескопа EHT? Многоцветни снимки на черни дупки

05/12/2024

Физика

Изображенията на черни дупки нанасят смъртоносен удар на миметичната теория за гравитацията

27/03/2024

Космос

Ново изображение показва спираловидни магнитни полета около черната дупка на Млечния път (видео)