Как невидимая линза тёмной материи меняет облик чёрной дыры ✦

Снимки чёрных дыр, полученные Телескопом горизонта событий, показывают яркое кольцо вокруг тёмного провала. Это кольцо — раскалённый газ в газовом диске, который вращается вокруг чёрной дыры в далёких галактиках. Но новое исследование говорит: изображение сильно искажено невидимой тёмной материей, которая через искривление пространства работает как гигантская линза, искривляя лучи света.

Компьютерные расчёты сравнили три сценария: обычную вращающуюся чёрную дыру и две модели с тёмной материей. Выяснилось: если невидимая масса распределяется сплюснутым облаком, центр яркости смещается, а само кольцо вырастает на десятки процентов. Удивительно, что именно такая «линзованная» картина совпадает с реальными наблюдениями активных ядер галактик, а модель без тёмной материи даёт слишком маленькое кольцо.

Это значит, что на снимках мы видим не сам объект, а его «отражение» в гравитационной линзе тёмного вещества. В будущем анализ цвета света поможет разделить вклад чёрной дыры и её невидимого окружения, а значит — приблизиться к разгадке тёмной материи. Ещё в середине XX века астрофизик Вера Рубин доказала, что галактики окружены огромным облаком невидимой массы, — эти работы стали ключом к открытию. Теперь понятно, что изящные модели Карла Шварцшильда с пустым пространством вокруг чёрной дыры требуют уточнений. Возможно, смещение тени и яркость кольца рождаются не из-за вращения, а из-за невидимой линзы тёмной материи.