Хотя сверхмассивные черные дыры распространены по всей Вселенной, у нас не так много их прямых изображений. Проблема в том, что, хотя они могут иметь массу в миллионы или миллиарды звезд, даже ближайшие сверхмассивные черные дыры имеют крошечные видимые размеры. Единственные прямые изображения, которые у нас есть, — это изображения M87* и Sag A*, и чтобы их запечатлеть, потребовался виртуальный телескоп размером с Землю. Но мы все еще находимся на заре развития телескопа горизонта событий (EHT), и в виртуальный телескоп постоянно вносятся улучшения. Это означает, что мы начинаем рассматривать более массивные черные дыры.
Последние наблюдения сосредоточены на области черной дыры, известной как 3C 84, или Персей А. Это радиояркий источник в галактике, находящейся на расстоянии более 200 миллионов световых лет от нас. Даже последняя версия EHT не может разрешить свечение горизонта черной дыры, как мы это сделали с M87* и Sag A*, но она может видеть яркую область, окружающую черную дыру, где магнитные поля особенно интенсивны.
Черная дыра 3C 84 расположена в галактике NGC 1275, входящей в скопление Персея. Галактика не просто далека, у нее также есть центральная область, богатая пылью, которая окутывает черную дыру. Оптический свет не может проникнуть в эту область, а радиосвет — может. Телескоп «Горизонт событий» также может фиксировать поляризацию радиоизлучения, исходящего из этой области. Это важно, поскольку заряженные частицы в сильном магнитном поле излучают поляризованный свет. Составляя карту этой поляризации, астрономы могут изучать магнитные поля.
Одна из целей этой работы — увидеть, как сверхмассивные черные дыры могут генерировать мощные струи, вытекающие из черной дыры почти со скоростью света. Магнитные поля являются ключевыми. Когда ионизированная материя падает в черную дыру, она может принести с собой сильные магнитные поля. Эти поля могут быть прикреплены к аккреционному диску черной дыры, что усиливает поля в той области, где черной дыре становится трудно захватывать больше материи. Это известно как магнитно-задержанный диск.
Одна из идей заключается в том, что по мере того, как магнитно-задержанный диск вращается вокруг черной дыры, линии магнитного поля скручиваются, закручиваются все туже и захватывают магнитную энергию. Высвобождение этой энергии посредством магнитной перестройки может привести к образованию ионизированных струй. Хотя такой магнитной перестройки не наблюдалось, это исследование показывает, что мы могли бы зафиксировать такое событие.
Ссылка: Парашос, Г.Ф. и др. «Упорядоченные магнитные поля вокруг центральной черной дыры 3C 84». Астрономия и астрофизика 682 (2024): Л3.
