Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Вы автор работы и видите, что мы что-то упустили или поняли неточно? Напишите нам: тема письма уже содержит номер статьи. Мы прочитаем, учтём и поправим разбор.
Кольцо света вокруг чёрной дыры M87* дрожит неравномерно — и эта дрожь рассказывает, как быстро дыра крутится.
📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.
В 2019 году астрономы показали первый в истории снимок тени чёрной дыры — тёмный провал, окружённый неровным оранжевым кольцом. Это сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики M87, в 55 миллионах световых лет от нас. Кольцо не просто светится: одна его сторона заметно ярче другой. Как будто костёр горит неровно — с одной стороны пламя выше.
Эта неровность — не случайный дефект снимка. Свет исходит от раскалённого газа, который кружится вокруг дыры перед тем, как упасть в неё. Газ движется с огромной скоростью, и та его часть, что летит к нам, кажется ярче. Но яркость меняется от снимка к снимку — газ бурлит, как вода в закипающей кастрюле. Учёные взяли три снимка M87*, сделанные в разные годы, и сравнили их с тысячами компьютерных моделей. В моделях меняли один параметр — скорость вращения самой чёрной дыры.
Чёрная дыра M87* весит как 6,5 миллиардов Солнц, а её тень на небе размером с теннисный мяч, если смотреть с Земли на Луну.
Оказалось, что очень медленное вращение плохо объясняет то, что мы видим. Слишком слабая дыра не смогла бы так сильно разгонять газ и делать одну сторону кольца стабильно ярче. Лучше всего снимкам соответствуют модели, где дыра крутится быстро. Это согласуется с тем, что из M87 бьёт гигантская струя плазмы длиной в тысячи световых лет — такие струи, по расчётам, запускаются именно вращением дыры.
Будущие наблюдения позволят уточнить, насколько быстро она вращается. Это важно не только для астрофизики: от скорости вращения зависит, как чёрная дыра росла — поглощала ли она вещество хаотично или аккуратно, по спирали. Тень чёрной дыры, как стрелка спидометра, показывает скрытую от глаз механику.
Event Horizon Telescope (EHT) images of the supermassive black hole M87* depict an asymmetric ring of emission. General relativistic magnetohydrodynamic (GRMHD) models of M87* and its accretion disk predict that the amplitude and location of the ring's peak brightness asymmetry should fluctuate due to turbulence in the source plasma. We compare the observed distribution of brightness asymmetry amplitudes to the simulated distribution in GRMHD models, across varying black hole spin $$a_{*}$$. We show that, for strongly magnetized (MAD) models, three epochs of EHT data marginally disfavor $$|a_{*}| \lesssim 0.2$$. This is consistent with the Blandford-Znajek model for M87's jet, which predicts that M87* should have nonzero spin. We show quantitatively how future observations could improve spin constraints, and discuss how improved spin constraints could distinguish between differing jet-launching mechanisms and black hole growth scenarios.
Чёрная дыра M87* настолько массивна, что её тень видна с Земли, хотя сама дыра находится в 55 миллионах световых лет от нас — как если бы разглядеть монету на Луне.
В фильме «Интерстеллар» чёрная дыра Гаргантюа показана с ярким кольцом, неровным из-за вращения — как раз то, что увидели у M87*.
Хорошо читаетсяМноговато текстаНепонятноОтличноСуховато
