Черная дыра M87
M87-26ee22e382fe_1200 Черная дыра M87* | Эволюция горизонта | Наблюдения EHT

Новые открытия о черной дыре M87*: турбулентность и эволюция аккреционного диска

Новейшие данные наблюдений сверхмассивной черной дыры M87*, собранные проектом Event Horizon Telescope (EHT), открыли интригующие подробности о динамике аккреционного диска и эволюции плазмы вблизи горизонта событий. Первое в истории изображение черной дыры, полученное в 2017 году, стало революционным шагом в астрофизике, но последующий анализ данных 2018 года показал смещение самой яркой области кольца, окружающего M87*, на 30 градусов против часовой стрелки. Этот феномен объясняется турбулентностью газовых потоков, вращающихся вокруг черной дыры, и подтверждает ранее выдвинутые теоретические модели.

Новые наблюдения позволяют более точно определить ориентацию черной дыры. Данные подтверждают, что ось вращения M87* направлена в сторону от Земли, что согласуется с ранее полученными результатами. Эти сведения помогают ученым глубже понять физические процессы, происходящие в экстремальных гравитационных условиях.

Анализируя собранные данные, исследователи использовали передовые методы моделирования, основанные на общей релятивистской магнитогидродинамике (GRMHD), которые позволили воссоздать поведение аккреционного диска в разные моменты времени. Эти модели показывают, как вещество, падающее на черную дыру, подвержено сложным процессам турбулентности и взаимодействий с магнитными полями. Изучение этих явлений играет ключевую роль в понимании механизмов роста черных дыр и их влияния на окружающую среду.

Ожидания от черных дыр таких масштабов предполагали, что они изменяются крайне медленно, но новые данные показывают, что даже небольшие изменения в аккреционном диске могут проявляться на временных интервалах в несколько лет. Такое поведение предоставляет важную информацию о процессах накопления и выброса материи, которая поступает на черную дыру с окружающего пространства. Более подробное изучение этих процессов может привести к значительным улучшениям в прогнозировании поведения черных дыр и их влияния на эволюцию галактик.

Исследователи также работают над созданием более точных моделей и увеличением объема наблюдательных данных. В планах EHT — проведение дополнительных наблюдений в 2021 и 2022 годах, что позволит создать временной ряд и в будущем создать первое в истории видео черной дыры. Это даст возможность изучать динамику аккреционного диска в реальном времени и глубже понять механизмы его изменения.

Современные вычислительные технологии и суперкомпьютеры, используемые для обработки данных черной дыры, позволяют анализировать огромное количество параметров, таких как плотность, температура и скорость газа вблизи горизонта событий. Важным открытием стало обнаружение того, что аккреционный поток может двигаться как в направлении вращения черной дыры, так и в противоположную сторону, причем последний сценарий более вероятен из-за более высокой турбулентности и изменчивости структуры потока.

Таким образом, продолжающиеся исследования M87* представляют собой важный шаг к более глубокому пониманию природы черных дыр и фундаментальных законов физики, управляющих их поведением. Они не только помогают раскрыть секреты формирования и эволюции этих объектов, но и открывают новые горизонты для будущих исследований, направленных на создание полной картины взаимодействия черных дыр с окружающей средой.

Ссылка: «Постоянная тень сверхмассивной черной дыры M87 – II. Сравнение моделей и теоретические интерпретации» DOI: 10.1051/0004-6361/202451296.

Откройте мир науки вместе с Hanga!

Подпишитесь на обновления и начните свое путешествие в науку прямо сейчас!

× Progressive Web App | Add to Homescreen

Чтобы установить это веб-приложение на свой iPhone/iPad, нажмите значок. Progressive Web App | Share Button А затем «Добавить на главный экран».

× Установить веб-приложение
Mobile Phone
Офлайн – нет подключения к Интернету
Офлайн – нет подключения к Интернету