Ученые раскрыли структуру магнитного поля вокруг черной дыры
В 2019 году коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) опубликовала первое в истории изображение черной дыры. Они использовали сеть телескопов по всему миру и обнаружили, что черная дыра, расположенная на расстоянии 55 млн световых лет в галактике M87, имеет массу, которая в 6,5 млрд раз больше массы Солнца. Их изображения и измерения захватили мир.
Специалисты ЕНТ опубликовали новые результаты, основанные на поляризации вблизи черной дыры. Группа выпустила два документа: первый подробно описывает поляриметрические наблюдения, а второй обсуждает модели структуры магнитного поля черной дыры.
Зашифрованное синхротронное излучение
Черная дыра M87 излучает радиосвет из-за синхротронного излучения. Материал, окружающий черную дыру, представляет собой плазму и, следовательно, наполнен электронами и ионами. Эти заряженные частицы движутся со скоростью, близкой к скорости света. Когда они сталкиваются с магнитным полем, они вращаются вокруг него и испускают радиоволны, которые затем могут быть обнаружены EHT.
Синхротронное излучение обычно чрезвычайно поляризовано (около 70%), что означает, что свет в основном ориентирован в одном направлении. Астрономы могут использовать поляризацию света от данной черной дыры для отслеживания магнитного поля, поскольку ее ориентация перпендикулярна направлению магнитного поля.
Новые снимки показали, что только нижняя часть кольца, окружающего черную дыру, сильно поляризована. Она имеет максимальную фракционную поляризацию около 15%, что намного ниже, чем предсказывает синхротронное излучение! Из-за низкой поляризации коллаборация EHT предполагает, что в веществе вокруг черной дыры должно происходить что-то еще: вращение Фарадея. При вращении Фарадея поляризация искажается и по существу нейтрализуется, когда свет проходит через намагниченную плазму.
Не такое уж простое магнитное поле
Авторы проделывают ОЧЕНЬ много работы по моделированию магнитного поля в области вокруг черной дыры. Однако они не находят единственной модели, которая соответствовала бы их поляризационным измерениям. Вместо этого они обнаружили, что лучшие модели предсказывают магнитные поля, которые являются радиальными, вертикальными или их комбинацией. Авторы утверждают, что благодаря еще большему количеству измерений поляризации на более высоких частотах, они смогут еще больше раскрыть структуру магнитного поля.
Подобные поляриметрические измерения показывают не только магнитное поле, но и такие вещи, как аккреция черной дыры и мощность ее струи. Сравнивая наблюдения с моделями, астрономы продолжат раскрывать структуру и секреты черных дыр, пишет Astrobites.
Написать комментарий