Тёмная материя невидима, но её гравитация управляет движением звёзд и галактик. Впервые о ней заговорил Фриц Цвикки в 1930-х, а Вера Рубин позже подтвердила её реальность. Учёные давно подозревали, что она скапливается у чёрных дыр, но прямо доказать не могли.
Новое исследование моделирует вращающуюся чёрную дыру, окружённую невидимой вязкой массой — как прозрачный кисель. Этот кисель плавно искривляет пространство-время сильнее, чем сама дыра, меняя путь света от падающего раскалённого диска. Учёные построили симуляции и сравнили их с реальными снимками сверхмассивных чёрных дыр М87* и Стрелец А*, полученными Телескопом горизонта событий — сетью радиотарелок размером с Землю. Оказалось, что без киселя тень дыры получается размытой, а с ним — чёткой и узкой, как на фото.
Удивительно, но плотность тёмной материи у горизонта событий может в миллион раз превышать среднюю по космосу. Это превращает невидимую субстанцию в активного участника, который не просто искажает свет, но и замедляет вращение самой дыры. Теперь астрономы получили инструмент, чтобы «взвесить» невидимое прямо у края бездны.
Снимок чёрной дыры M87* — результат работы восьми радиотелескопов, разбросанных от Антарктиды до Европы, объединённых в виртуальную антенну размером с Землю.