Астрономы построили модель плазменной струи, вылетающей из черной дыры M87
Релятивистскую плазменную струю, вылетающую из центра аккреционного диска черной дыры M87, удалось смоделировать физикам-теоретикам из университета Гете, 4 ноября сообщает журнал Nature Astronomy.
Черная дыра M87 выбрасывает струю плазмы со скоростью, близкой к скорости света — так называемую релятивистскую струю. Огромная энергия, необходимая для приведения в действие этой струи, вероятно, происходит от гравитационного притяжения черной дыры, но как возникает такая струя и что сохраняет ее стабильной на огромном расстоянии, еще до конца не изучено.
Ученые разработали модель, в которой значения, рассчитанные для температур, плотностей вещества и магнитных полей, удивительно хорошо соответствуют тому, что было получено из астрономических наблюдений. На этой основе они смогли отследить сложное движение фотонов в искривленном пространстве-времени самой внутренней области струи и перевести это в радиоизображения.
Затем они смогли сравнить эти смоделированные компьютером изображения с наблюдениями, сделанными с помощью многочисленных радиотелескопов и спутников за последние три десятилетия.
«Наша теоретическая модель электромагнитного излучения и морфологии струи M87 удивительно хорошо согласуется с наблюдениями в радио-, оптическом и инфракрасном спектрах. Это говорит нам о том, что сверхмассивная черная дыра M87, вероятно, сильно вращается и что плазма сильно намагничена в струе», — сказал доктор Алехандро Круз-Осорио, ведущий автор исследования.
Ученые говорят, что схожесть теоретических изображений с астрономическими наблюдениями еще раз подтверждает тот факт, что общая теория относительности Эйнштейна является наиболее точным и естественным способом объяснения существования сверхмассивных черных дыр в центре галактик.
Напомним, галактика Мессье 87 (M87) расположена на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли в созвездии Девы. Это гигантская галактика с 12 000 шаровых скоплений (в Млечного Пути 200 шаровых скоплений).
В центре M87 находится черная дыра массой шесть с половиной миллиардов солнечных масс. Это первая черная дыра, для которой существует изображение, созданное в 2019 году телескопом международного исследовательского сотрудничества Event Horizon
