У чёрной дыры в центре галактики Девы есть пульс. Это не звук, а дрожь яркости: свет то усиливается, то слабеет, и по-разному на разных частотах радиоволн. Астрономы называют эту разницу спектральным индексом. Если на высокой частоте свет намного ярче, чем на низкой, индекс большой. Если почти одинаково — маленький.
Учёные сделали компьютерную модель этой чёрной дыры. Они прокрутили её пять раз с разной скоростью вращения и для каждого варианта сделали 500 снимков. Потом посчитали, как выглядел бы каждый снимок на шести частотах. Получилось 240 000 картинок. На каждой измерили спектральный индекс и посмотрели, как он дрожит от снимка к снимку.
Оказалось, дрожь зависит от температуры электронов — частиц, которые кружат у дыры и светятся. Если электроны холодные, индекс скачет сильно: крыша то встаёт дыбом, то ложится. Если горячие, дрожь слабее. А если у электронов есть «хвост» из очень быстрых частиц, дрожь почти замирает. Этот хвост держит наклон крыши, как растяжка держит мачту.
Реальные наблюдения 2018 года уже отбросили несколько моделей. Например, быстро вращающаяся дыра с холодными электронами не подошла: её изображение получилось слишком маленьким. В 2026 году Телескоп горизонта событий снимет первое «кино» чёрной дыры на нескольких частотах. По тому, как сильно дрожит спектральный индекс, можно будет понять, какие электроны там на самом деле: холодные, горячие или с быстрым хвостом. Так пульс чёрной дыры расскажет о её сердце.
Фотонное кольцо M87* имеет спектральный индекс около нуля, в то время как внешние области могут достигать -3, что означает резкое изменение свойств излучения на масштабе всего нескольких гравитационных радиусов.