Первая в истории сфотографированная огромная черная дыра не такая, как считали ученые

Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, пишет Live Science.

Сверхмассивная черная дыра M87* находится в центре галактики М87 на расстоянии примерно 53 млн световых лет от нас. Ее масса примерно в 6,5 млрд раз больше, чем масса Солнца. Для сравнения, центральная сверхмассивная черная дыра Млечного Пути под названием Стрелец А* имеет массу, которая примерно в 4 млн раз больше, чем у Солнца.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Черная дыра M87* стала знаменитой в 2019 году, когда астрономы впервые получили ее прямое изображение. Если точнее, что ученые сфотографировали ее аккреционный диск, внутри которого находится черная дыра. Этот диск представляет собой скопление материи, которую поглощает черная дыра. 6 лет назад астрономы впервые в истории получили прямой снимок черной дыры.

Теперь же авторы исследования провели новое изучение этого космического монстра и выяснили, насколько быстро на самом деле вращается черная дыра M87* и сколько материи она поглощает.

Исследование показало, что черная дыра M87* вращается примерно со скоростью, составляющей 80% от максимально возможной теоретической скорости во Вселенной. Внутренний край ее аккреционного диска вращается со скоростью эквивалентной примерно 14% скорости света. Напоминаем, что скорость света – это 300 000 км/с.

Это удалось выяснить благодаря свечению диска черной дыры. Материя на одной стороне диска движется к нам так быстро, что кажется намного ярче, чем материя, удаляющийся от нас. Измеряя разницу яркости, астрономы смогли вычислить скорость вращения черной дыры.

Ученые также изучили закономерности магнитного поля вокруг черной дыры, которые показывают, как материя, двигаясь по спирали, падает внутрь черной дыры. Исследование показало, что материя падает в черную дыру со скоростью эквивалентной примерно 23% скорости света.

Таким образом ученые смогли выяснить, что черная дыра M87* поглощает от 0,00004 до 0,4 масс Солнца каждый год. Это быстрее, чем предполагалось, но все же достаточно медленно для такой огромной черной дыры. Это значит, что она находится в относительно спокойном состоянии.

Исследование показало, что энергия падающей в черную дыру материи идеально соответствует выходной мощности струи черной дыры. Это поток плазменных частиц, которые вылетают в космос почти со скоростью света, и он простирается на тысячи световых лет. Новое исследование подтверждает теорию о том, что эти струи напрямую зависят от питания черной дыры.

Если раньше астрономы считали, что черная дыра M87* вращается со скоростью в пределах от 10% до 98% скорости света, то новое значение в 80% гораздо ближе к теоретическому пределу скорости вращения сверхмассивных черных дыры в 98% скорости света.

Изучение этой черной дыры помогает проверить теории, которые касаются природы гравитации, самого пространства-времени и самой экстремальной физики во Вселенной. Ученым еще нужно точно понять, как сверхмассивные черные дыры влияют на эволюцию галактик, а также выяснить, как они повлияют на окончательную судьбу Вселенной.

Также Фокус писал о том, что новая теория физиков предполагает, что наша Вселенная находится внутри черной дыры и Большой взрыв не был началом космоса.

Еще Фокус писал о том, что солнечный зонд NASA зафиксировал особенный мощный магнитный взрыв на Солнце, который может помочь предсказать геомагнитные бури на Земле.