Тёмная материя — невидимая субстанция, проявляющая себя только через гравитационное влияние на движение звёзд и галактик. Впервые гипотезу о её существовании выдвинул Фриц Цвикки в 1930-х годах, а Вера Рубин позже подтвердила её реальность, измерив скорости вращения галактик. Учёные давно подозревали, что тёмная материя скапливается в окрестностях чёрных дыр — областей с экстремальной гравитацией, где даже свет не может покинуть горизонт событий, — но прямых доказательств не было.

Новое исследование моделирует вращающуюся чёрную дыру, окружённую невидимой вязкой массой тёмной материи — аналогия с прозрачным киселём помогает представить, как эта субстанция, обладая плотностью и вязкостью, плавно деформирует пространство-время вокруг дыры. Искривление, вызванное «киселём», оказывается сильнее, чем от самой чёрной дыры, изменяя траектории фотонов, идущих от аккреционного диска — раскалённого вращающегося вещества, падающего в бездну. Чтобы проверить гипотезу, исследователи построили компьютерные симуляции и сравнили их с реальными снимками сверхмассивных чёрных дыр М87* и Стрелец А*, полученными Телескопом горизонта событий — глобальной сетью радиотелескопов, работающих как единый инструмент размером с Землю. Сравнение показало: без тёмной материи тень чёрной дыры на изображениях получается размытой, а с учётом вязкой массы — чёткой и узкой, в точности как на наблюдаемых фотографиях.

Удивительный вывод: плотность тёмной материи у горизонта событий может в миллион раз превышать её среднюю космическую плотность. Это превращает невидимую субстанцию в активного участника процессов: она не только искажает свет, но и замедляет вращение самой чёрной дыры. Так астрономы получили инструмент, позволяющий «взвесить» невидимое прямо у края бездны.