Необычные колебания магнитного поля вокруг сверхмассивной чёрной дыры M87*

Сверхмассивный объект в сердцевине галактики М87*, удалённый примерно на 55 млн световых лет от Земли, по-прежнему поражает учёных своей многослойной природой. Данные, полученные международным консорциумом Event Horizon Telescope (EHT) в 2017, 2018 и 2021 годах, позволили не только впервые запечатлеть тень чёрной дыры, но и зафиксировать нетривиальные особенности её магнитного поля.

В свежем исследовании сообщается, что в период с 2017 по 2021 год произошло резкое изменение ориентации поляризации излучения, исходящего из окрестностей горизонта событий М87*. Этот феномен указывает на то, что конфигурация магнитного поля вблизи чёрной дыры гораздо более сложна и динамична, чем считалось ранее.

Учёные подчёркивают неизменность диаметра светящегося кольца вокруг чёрной дыры, что полностью согласуется с выводами общей теории относительности Эйнштейна. Однако ориентация поляризации — направление колебаний электромагнитных волн — демонстрирует временные флуктуации, свидетельствующие о турбулентном поведении магнитно заряженной плазмы в непосредственной близости от горизонта событий.

«Это свидетельствует о том, что плазма в окрестностях горизонта событий вовсе не статична — её движение насыщено сложными, быстро меняющимися структурами, что создаёт серьёзные вызовы для наших теоретических моделей», — прокомментировал Пол Тиде, астрофизик Гарвардского центра астрофизики и один из авторов исследования.

Благодаря модернизации и расширению сети телескопов EHT в 2021 году стало возможным регистрировать слабые сигналы от вихревых выбросов частиц, разгоняемых до околосветовых скоростей и исходящих из областей вокруг М87*. Эти джеты, устремлённые из полюсов чёрной дыры, играют ключевую роль в эволюции галактики, влияя на звездообразование и перераспределение энергии в межгалактической среде.

«Фиксация изменчивых структур магнитных полей и выявление ранее не замеченных свойств джетов — значительный прогресс в изучении механизмов, регулирующих движение материи и переноса энергии в экстремальных околохоризонтных условиях», — отметил Майкл Янссен, астроном из Радбудского университета Неймегена.

Соавтор проекта, учёный из Университета Кёнхи Джонхо Парк, добавил: «Это открытие оспаривает текущие модели и подчёркивает глубину наших пробелов в понимании физики процессов у горизонта событий».

Итоги исследования не только расширяют представления о поведении сверхмассивных чёрных дыр, но и формируют новые направления для последующих теоретических и наблюдательных программ. Непрерывное совершенствование возможностей сети EHT открывает дополнительные перспективы для раскрытия загадок этих экстраординарных объектов, существенно влияющих на развитие галактик во Вселенной.

Источник: iXBT