В 2019 году группа учёных из коллаборации Event Horizon Telescope (EHT) впервые запечатлела крупным планом чёрную дыру.
Теперь же, 5 лет спустя, команда опубликовала новое изображение чёрной дыры в центре галактики Дева А, получившей название Messier 87/Мессье 87 (M87).
Как и на первом, на этих снимках видна тёмная тень в центре яркого золотого кольца. Но пик яркости кольца сместился примерно на 30 градусов по сравнению с первым снимком, в то время как тёмное сердце космического гиганта изменений не претерпело.
Эти свойства подтверждают теорию относительности Альберта Эйнштейна (Albert Einstein), согласно исследованию, опубликованному 18 января в журнале Astronomy & Astrophysicals.
Теория относительности утверждает, что законы физики одинаковы, куда бы вы ни посмотрели во Вселенной. Если это правда, это будет означать, что диаметр кольца M87 должен оставаться неизменным из года в год до тех пор, пока масса чёрной дыры не изменится — и это именно то, что обнаружили исследователи.
Чёрная дыра M87 не поглощает материю, также известную как аккреция, достаточно быстро, чтобы увеличить свою массу за время человеческой жизни. По словам исследователей, это означает, что размер кольца в основном остаётся фиксированным.
Однако водоворот сплющенного, быстро движущегося газа, плазмы и пыли, известный как аккреционный диск, окружающий чёрную дыру, постоянно меняется.
«И хотя общая теория относительности утверждает, что размер кольца должен оставаться довольно фиксированным, излучение турбулентного, беспорядочного аккреционного диска вокруг чёрной дыры приводит к тому, что самая яркая часть кольца колебаться вокруг общего центра, — говорится в заявлении соавтора исследования Бритт Джетер (Britt Jeter), научного сотрудника Института астрономии и астрофизики Академии Синика. — Количество колебаний, которое мы наблюдаем с течением времени, — это то, что мы можем использовать для проверки наших теорий о магнитном поле и плазменной среде вокруг чёрной дыры.»
Первое изображение чёрной дыры было сделано с использованием данных, собранных до 2017 года, в то время как на этом новом снимке используются данные вплоть до апреля 2018 года. Чтобы получить это изображение, учёные объединили информацию с множества телескопов, включая несколько, которые не использовались для получения первого снимка, таких как Большой миллиметровый телескоп в Мексике и Гренландский телескоп.
«Включение Гренландского телескопа в наш массив заполнило критические пробелы в нашем телескопе размером с Землю, — говорится в заявлении соавтора исследования Рохана Дахале (Rohan Dahale), докторанта Института астрофизики Андалусии в Испании. — Наблюдения 2021, 2022 и предстоящего 2024 годов свидетельствуют об усовершенствованиях массива, что подпитывает наш энтузиазм по расширению границ астрофизики чёрных дыр.»
