Чёрные дыры в сердцах галактик окружены огромными аккреционными дисками из звёзд, которые они поглотили. Вращение этого материала испускает колоссальные релятивистские струи, — потоки плазмы, разгоняющие заряженные частицы до скорости, близкой к скорости света. Художники годами пытались представить, как это выглядит, однако только сегодня учёные показали настоящую фотографию, объединив данные разных телескопов из Северной Америки, Европы, Южной Америки и Гренландии.

Как пояснил руководитель исследования из Шанхайской астрономической обсерватории, его команда использовала 3,5-миллиметровые радиоволны, чтобы увидеть вместе струю и тень от чёрной дыры. Помимо обнаруженного потока плазмы, более длинные радиоволны обнажили кольцо в центре этого космического монстра.

Неискушенному глазу фотография может показаться всего лишь смазанным пятном, однако опытные астрономы сразу увидят основание струи, которое соединяется с аккреционным диском вокруг M87*, фотогеничной сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики Мессье 87, удаленной от нас на 55 миллионов световых лет.

M87* была выбрана, потому что она одновременно близка к нам и в то же время очень велика: её масса в 6,5 миллиардов раз превышает массу Солнца. В будущих проектах астрономы вновь хотят объединить телескопы с разных континентов для изучения M87* на других длинах волн. Это позволит нам узнать, что же происходит рядом с одним из самых загадочных регионов Вселенной.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Человечество впервые увидело единственную в своём роде фотографию сверхмассивной чёрной дыры в полном разрешении. Этот «оранжевый пончик», как его окрестили, находится в центре галактики М87 в 55 миллионах световых лет от Земли, и мы уже видели его смутное изображение в 2019 году. Теперь же с помощью машинного обучения мы убедились, что уместнее называть эту чёрную дыру «тощим пончиком» из-за её очертаний.

Эта фотография не только красивая, но ещё и очень информативная, поскольку она выявила центральную область, которая оказалась темнее, чем мы думали изначально. Ширина кольца на изображении также оказалась меньше, чем считалось раньше, а беспрецедентное качество картинки удалось получить при помощи искусственного интеллекта PRIMO.

Технология PRIMO основана на методе, который позволяет компьютерам генерировать правила при помощи обучающего материала. Например, если компьютеру показывают несколько разных фотографий бананов, после обучения он сможет определить, изображены ли на картинке фрукты. В целом PRIMO позволяет компенсировать недостающую информацию о наблюдаемом объекте, что машина и сделала, проанализировав 30 000 изображений чёрных дыр.

Эти данные позволят учёным серьёзно переработать свои теоретические модели и тесты гравитации, а также лучше понять не только М87, но и нашу собственную чёрную дыру в центре галактики Млечный Путь. Самым загадочным явлением сейчас выступают интенсивные струи энергии, которые извергает М87. Эти яркие струи простираются на 5000 световых лет от её ядра.

По словам астрономов, не все лучи света достигают наблюдателя, поскольку некоторые выходят на орбиту чёрной дыры и появляются в виде серии вспыхивающих колец. Тем не менее, несмотря на свежие данные, эксперты до сих пор затрудняются сказать, как именно рождаются эти лучи и как чёрная дыра поглощает материю. Астрономы надеются, что в будущем смогут точнее определить массу M87, чтобы лучше понять физику чёрных дыр.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.