Первая сфотографированная черная дыра до сих пор удивляет исследователей. Увековеченная Event Horizon Telescope в 2019 году, M87* недавно была замечена испускающей мощную вспышку гамма-излучения. Ее изучение может помочь ученым понять, как частицы ведут себя вблизи черных дыр.
Материя, падающая на черную дыру, образует аккреционный диск — горячее, закрученное кольцо частиц, которое выглядит как яркое гало. Это на самом деле та часть черной дыры, которую ученые запечатлели на камеру. Падающая материя ускоряется из-за гравитации черной дыры, становясь очень энергичной. Время от времени часть материала сталкивается с неравномерностью в магнитном поле вокруг черной дыры и выбрасывается в космос в виде яркой вспышки гамма-излучения.
Исследователи знают, что в какой-то момент этого процесса частицы приобретают огромное количество энергии, но они не уверены, когда именно это происходит.
Гамма-вспышка, испущенная M87*, которая находится в 55 миллионах световых лет от нас в самом сердце галактики M87, содержала фотоны, или пакеты света, каждый из которых имел несколько тераэлектронвольт энергии — примерно эквивалент летающего комара. Это ошеломляющее количество энергии для таких крошечных частиц. «Они движутся со скоростью, близкой к скорости света, и мы хотим понять, где и как они получают такую энергию», — сказал в своем заявлении соавтор исследования Вэйдун Цзинь , астроном из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе .
Чтобы попытаться узнать больше, Джин и его коллеги собрали данные с M87* с помощью системы телескопов с очень энергетическим излучением (VERITAS) в Аризоне. Затем они проанализировали их с помощью метода, называемого спектральным распределением энергии. «Это как разбить свет на радугу и измерить, сколько энергии присутствует в каждом цвете», — сказал Джин.
Это помогло установить ошеломляющее количество энергии, упакованной во вспышку черной дыры длиной почти 15 миллиардов миль (24 миллиарда километров). Дальнейший анализ показал, что аккреционный диск изменил положение относительно струи, что предполагает, что горизонт событий — граница, на которой материя больше не может избежать гравитации черной дыры — влияет на размер и траекторию вспышки.
Будущие исследования гамма-вспышек могут помочь выяснить, когда и как черные дыры передают так много энергии окружающим их частицам.
Прочитайте что такое взгляд в будущее