Перша в історії сфотографована чорна діра яскравіша за свою галактику: чому

M87* — це надмасивна чорна діра, яка розташована в центрі величезної еліптичної галактики M87 на відстані 55 мільйонів світлових років від Землі. Астрономи з проєкту Event Horizon Telescope змогли вперше в історії зробити пряму фотографію чорної діри і героїнею цього знімка стала саме M87*. Ця фотографія була представлена громадськості 10 квітня 2019 року. Але насправді на знімку видно не саму чорну діру, а її тінь, оточену світловим кільцем із дуже гарячої плазми. Саму чорну діру побачити неможливо і тим не менше M87* стала космічним полігоном для перевірки загальної теорії відносності Ейнштейна, пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Що таке Event Horizon Telescope

Проєкт Event Horizon Telescope — це мережа радіотелескопів по всьому світу, які разом утворюють один віртуальний телескоп розміром із Землю, що дає змогу отримувати прямі зображення чорних дір.

Що таке чорна діра

Чорними дірами називають об'єкти різного розміру, які мають величезну масу і щільність, а також найсильнішу гравітацію. Чорні діри поглинають навколишню речовину і не випускають світла, а тому їх можна виявити лише за допомогою світла, яке виділяє навколишня матерія, що з часом падає всередину чорної діри. Усе, що перетинає невидиму межу, відому, як горизонт подій, ніколи не виходить назад із чорної діри, навіть світло.

Чорні діри виникають унаслідок смерті масивних зірок, які набагато більші за Сонце. Так з'являються чорні діри зоряної маси. Але маса чорних дір може бути мільйони і навіть мільярди разів більшою, ніж у Сонця. Найбільші чорні діри називаються надмасивними і знаходяться в центрах великих галактик. Вважається, що такі чорні діри з'явилися внаслідок злиття чорних дір меншого розміру.

Чорна діра M87* — це справжній космічний монстр

Ця надмасивна чорна діра розташована в центрі еліптичної галактики M87, радіус якої становить приблизно 490 000 світлових років. Для порівняння діаметр нашої спіральної галактики Чумацький Шлях становить 100 000 світлових років.

Маса чорної діри M87* приблизно в 6,5 мільярдів разів більша, ніж маса Сонця, а її діаметр оцінюють у приблизно 40 мільярдів кілометрів, що більше за розмір нашої Сонячної системи.

Для порівняння маса надмасивної чорної діри Стрілець А* в центрі нашої галактики в 4 мільйони разів більша за масу Сонця. Що стосується порівняльних розмірів цієї чорної діри і М87*, то краще їх уявити у вигляді домашньої кішки, яка сидить поруч із синім китом.

Чорна діра M87* активно поглинає навколишню матерію і формує активне ядро галактики M87. Коли чорна діра притягує до себе речовину, вона починає кружляти навколо космічного монстра у вигляді аккреційного диска. Швидкість плазми в цьому диску сягає майже швидкості світла. Хоча саму чорну діру не видно, її аккреційний диск дуже яскраво світиться через те, що плазма через тертя нагрівається до мільярдів градусів Цельсія. Через це чорна діра M87* затьмарює світлом свого диска всі зірки в її рідній галактиці.

Однією з головних особливостей чорної діри M87* є її колосальний струмінь із плазми, що простягається в космос приблизно на 5000 світлових років. Чорна діра поглинає матерію з аккреційного диска, але її дуже сильні магнітні поля спрямовують честь речовини до полюсів чорної діри, де вона викидається у вигляді колосального струменя. Ця матерія не перетинає горизонт подій чорної діри.

Що ми бачимо на першій в історії фотографії чорної діри

На культовому зображенні чорної діри M87* саму чорну діру не видно, можна побачити лише її тінь — область у центрі, оточену гарячою плазмою, яка світиться. Це місце, звідки світло вже не може вирватися через жахливу гравітацію. Навколо тіні чорної діри видно фотонне кільце, де світло настільки сильно викривлене гравітацією чорної діри, що рухається по круговій орбіті.

Чому фотографія чорної діри M87* важлива для науки

Коли астрономи отримали пряме зображення чорної діри M87*, вони отримали справжній космічний полігон для перевірки передбачень загальної теорії відносності Ейнштейна. Те, що описував понад 100 років тому знаменитий фізик, підтвердилося практично на 100%.

Як уже писав Фокус, у 2024 році вчені представили новий знімок чорної діри M87*, заснований на даних спостережень, проведених у 2018 році. Це зображення знову підтвердило загальну теорію відносності Ейнштейна.

Найбільша чорна діра у Всесвіті

Астрономи можуть бачити лише частину Всесвіту, а тому в ньому можуть ховатися ще не виявлені гігантські чорні діри. Тривалий час найбільшою чорною дірою у спостережуваному Всесвіті вважалася TON 618, маса якої в 66 млрд разів більша за масу Сонця. Вона розташована на відстані понад 10 млрд світлових років від нас.

Станом на квітень 2026 року найбільшою чорною дірою у відомому Всесвіті вважається Фенікс A*, яка розташована на відстані 8,5 млрд світлових років від нас. Її маса в 100 мільярдів разів більша за масу Сонця.

• Також Фокус писав про те, що чорна діра M87* змінилася, і ніхто не знає чому.
• Ще Фокус писав про те, що у найголодніших чорних дірзакінчується їжа.