Астрономы обнаружили свет за сверхмассивной черной дырой

Впервые в истории наблюдений астрономы зарегистрировали рентгеновские лучи, отраженные от обратной стороны аккреционного диска, окружающего сверхмассивную черную дыру. Источник находится в центре галактики на расстоянии около 800 миллионов световых лет от нас.

Впервые в истории свет за сверхмассивной черной дырой

1. Целью наблюдения сверхмассивной черной дыры в центре галактики I Zwicky 1 было изучение загадочной особенности, присущей только некоторым из этих гравитационных монстров, — короны.

2. Считается, что чрезвычайно яркое рентгеновское излучение, производимое короной, возникает, когда газ приближается к горизонту событий, где он нагревается до миллионов градусов.

3. При такой высокой температуре электроны отделяются от атомов, создавая намагниченную плазму, а дуги магнитного поля, участвующие в быстром вращении магнитного поля, изгибаются и поднимаются высоко вверх, где в конце концов полностью разрушаются под его действием.

4. Наблюдения за черной дырой проводились с помощью рентгеновских телескопов NASA NuSTAR и ESA XMM-Newton. Первоначально астрономы идентифицировали в данных две яркие вспышки.

5. Их анализ проводился с использованием недавно разработанного метода, который основан на оценках смещения световой длины под действием силы тяжести черной дыры и временной задержки между исходными сигналами и их копиями, отраженными от передней части аккреционного диска. Этот метод позволил нанести на карту окружение вблизи горизонта событий.

6. Однако, внимательно изучив данные, ученые заметили еще одну серию более слабых сигналов, которые оказались «эхом» тех же рентгеновских всплесков, отраженных от дальней части газового диска, окружающего черную дыру.

7. Как объясняют ученые, любой свет, попадающий в черную дыру, не должен выходить из нее, а это означает, что не должно быть возможности увидеть, что находится за сверхмассивной черной дырой.

8. Тем не менее, невероятные свойства этих гравитационных монстров искривляют пространство вокруг себя, отклоняют излучение и многое другое. Это позволяет увидеть «обратную сторону» и, в данном случае, свет за черной дырой.

9. Дэн Уилкинс, ведущий автор исследования в Стэнфордском университете (Великобритания), объяснил, что он провел годы, работая над новыми теоретическими моделями, отражающими эхо рентгеновских вспышек в черных дырах. Другими словами, он быстро отследил связь, как только увидел ее в последних данных.

10. Астрономы намерены продолжить изучение корон черных дыр. Особые надежды они возлагают на космический телескоп Athena Европейского космического агентства, запуск которого планируется примерно через десять лет.