Ученые создали модель области в центре черной дыры, откуда запускается струя плазмы. Модель учитывает температуру, плотность материи и магнитные поля. Она полностью сошлась с наблюдениями телескопов в разных спектрах. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Галактика М87 расположена в созвездии Девы. Это сверхгигантская эллиптическая галактика, которая расположена на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли. М87 имеет 1200 шаровых скоплений, тогда как Млечный Путь — всего 200. В центре этой галактики находится черная дыра, масса которой в 6,5 миллиарда раз больше массы Солнца. Именно изображение этой черной дыры смогли сделать Event Horizon Telescope в 2019 году.
Черная дыра в центре галактики М87 стреляет струей плазмы — джетом, скорость которого близка к скорости света. Для того чтобы этот джет питался, необходима колоссальная энергия, которую, вероятно, джет получает из гравитации черной дыры. До сих пор исследователи не могли понять, как возникает джет и что поддерживает его устойчивость.
Ученые из Университета Гете вместе с коллегами из Европы, США и Китая подробно смоделировали область в центре черной дыры, откуда запускается джет. Используя для этого суперкомпьютер, ученые построили сложнейшую модель, в которой показаны температуры, плотности материи и магнитных полей. Ученым удалось отследить движение фотонов во внутренней области джета и сделать из них радиоизображения. После этого исследователи сравнили их с наблюдениями, сделанными с помощью различных радиотелескопов и спутников за последние три десятилетия.
«Наша теоретическая модель электромагнитного излучения и морфологии струи M87 на удивление хорошо согласуется с наблюдениями в радио-, оптическом и инфракрасном спектрах. Это говорит нам о том, что сверхмассивная черная дыра в центре M87, вероятно, сильно вращается, а плазма сильно намагничена в джете и разгоняет частицы до масштабов в тысячи световых лет», — прокомментировал Алехандро Крус-Осорио, ведущий автор исследования.
«Тот факт, что рассчитанные нами изображения так близки к астрономическим наблюдениям, является еще одним важным подтверждением того, что общая теория относительности Эйнштейна является наиболее точным и естественным объяснением существования сверхмассивных черных дыр в центре галактик. Хотя есть еще место для альтернативных объяснений, результаты нашего исследования сильно уменьшили количество вариантов», — отметил Лучано Реццолла из Института теоретической физики Университета Гете во Франкфурте.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
