Гамма-излучение от черной дыры M87*: новое открытие EHT

Исследования черных дыр продолжают удивлять астрономов новыми открытиями, подтверждая их сложные и загадочные механизмы. Недавняя работа международной группы ученых, включая Event Horizon Telescope (EHT), INAF и Городской университет Нагои, выявила редкий и мощный выброс гамма-излучения от сверхмассивной черной дыры M87*. Эти наблюдения не только расширяют наши знания о черных дырах, но и помогают понять, как создаются струи материи и энергии, выбрасываемые на огромные расстояния.

Ученые нескольких международных научных организаций, включая Event Horizon Telescope (EHT), INAF, INFN и Городской университет Нагои, зафиксировали редкий выброс излучения от сверхмассивной черной дыры M87* в галактике M87. Результаты исследования, опубликованные в журнале Astronomy and Astrophysics, открывают новые горизонты в понимании динамики черных дыр и их струй.

Исследователи смогли выявить вспышку высокоэнергетического гамма-излучения, что позволило ограничить размер области излучения примерно тремя световыми днями. Эти наблюдения играют важную роль в понимании механизмов формирования струй черных дыр, которые выбрасывают материю и энергию на колоссальные расстояния. Струя M87*, изученная в ходе работы, демонстрирует впечатляющие масштабы, превышающие размеры горизонта событий черной дыры в десятки миллионов раз.

Для анализа ученые использовали данные второй наблюдательной кампании EHT, проведенной в апреле 2018 года. В рамках работы было задействовано более 25 телескопов, включая наземные и орбитальные обсерватории, такие как Fermi-LAT, HST, NuSTAR, Chandra, Swift, а также массивы атмосферных черенковских телескопов MAGIC, HESS и VERITAS. Этот подход позволил охватить широкий спектр длин волн — от радиоволн до гамма-излучения высокой энергии.

Результаты наблюдений показали заметное повышение потока гамма-лучей, энергия которых в миллиарды раз превышает энергию видимого света. Радионаблюдения выявили изменения в положении струи, а измерения в рентгеновском диапазоне продемонстрировали высококачественные спектры излучения. Более того, область вспышки оказалась сложной по своей структуре: изменчивость гамма-лучей не соответствовала данным на других длинах волн, что указывает на сложные физические процессы, происходящие вблизи черной дыры.

Исследование также выявило значительные изменения в асимметрии горизонта событий черной дыры и направлении струи, что свидетельствует о взаимосвязи этих структур на разных масштабах. Особенно интересным является резкое увеличение яркости гамма-лучей, предположительно связанное с ускорением частиц сверхвысокой энергии в области, ранее наблюдаемой в спокойных состояниях.

Эти наблюдения могут помочь ученым лучше понять физику черных дыр и их взаимодействие с окружающей средой. Они также подчеркивают важность мультидисциплинарного подхода в астрономии, где координация между различными обсерваториями и телескопами позволяет получать более полное представление о космических явлениях.

Таким образом, данное исследование не только расширяет наши знания о черных дырах, но и открывает новые пути для будущих исследований в области астрофизики, помогая ответить на многие остающиеся вопросы о природе Вселенной.

На сегодняшний день исследование черной дыры M87* остается актуальным, так как результаты, опубликованные в журнале Astronomy and Astrophysics, открывают новые горизонты в астрофизике. Использование мультидисциплинарного подхода с участием более 25 обсерваторий позволяет ученым анализировать различные аспекты излучения и динамики черных дыр, что способствует развитию теорий о их природе и взаимодействии с окружающей средой.