Впервые ученые увидели магнитное поле создаваемое "объедками" черной дыры

Ученые в окрестности центра сверхмассивной черной дыры в центре галактики в созвездии Стрельца впервые смогли увидеть и измерить силу магнитного поля в джете.

Радиотелескоп ALMA помог ученым впервые детально рассмотреть то, как тонкие пучки горячей материи, выплевываемые сверхмассивной черной дырой, порождают мощнейшие магнитные поля, разгоняющие материю и помогающие ей спастись от гравитационных объятий сингулярности, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Сверхмассивные черные дыры существуют в центре практически любой галактики. В отличие от черных дыр, возникающих при коллапсе звезд, их масса в несколько миллионов раз больше солнечной. Они периодически поглощают звезды, другие небесные тела и газ, и выбрасывают часть захваченной материи в виде джетов — пучков разогретой плазмы, движущихся с околосветовой скоростью.

Как объясняет Иван Марти-Видаль (Ivan Marti-Vidal) из Технологического университета Чалмерса в Онсале (Швеция), сегодня астрофизики считают, что в появлении джетов большую роль играют магнитные поля, порождаемые в диске аккреции в результате его вращения и трения частичек материи друг об друга.

Проверка этой гипотезы крайне затруднена по той причине, что ближайшая к нам сверхмассивная черная дыра – Sgr A* в центре нашей Галактики – обладает крайне спокойным нравом, из-за чего у нее нет джетов. Лишь в 2013 году астрофизикам удалось измерить силу магнитного поля в окрестностях Sgr A* благодаря пульсару, удачно расположенному за черной дырой, чье излучение было особым образом поляризовано ей на пути к Земле.

"Естественная поляризация излучения может быть использована для измерения силы и свойств магнитных полей, так как "закрученность" лучей света меняется, когда они проходят через намагниченную среду. В этом случае свет путешествовал через материю, очень близко расположенную к черной дыре", — пояснил астрофизик.

Марти-Видаль и его коллеги воспользовались этой закономерностью для изучения магнитного поля в окрестностях сверхмассивной черной дыры в галактике PKS 1830-211, повернутой к нам под удачным углом и расположенной в созвездии Стрельца на расстоянии в 11 миллиардов световых лет.

Благодаря высокому разрешению телескопа ALMA, ученым удалось не только измерить силу магнитного поля, но и заглянуть практически в центр черной дыры и найти место его зарождения. Как оказалось, его источником действительно были джеты и ближняя часть "бублика" диска аккреции черной дыры.

"Мы обнаружили очень четкие следы сдвигов в поляризации, которые оказались в сотни раз сильнее, чем у любого другого объекта, за которым когда-либо следило человечество. Наше открытие является огромным шагом вперед, мы подобрались на расстояние, соответствующее паре световых дней от "горизонта событий". Полученные нами результаты и будущие наблюдения помогут понять, что на самом деле творится у сверхмассивных черных дыр", — заключает Марти-Видаль.