Астрономы нашли способ измерить скорость вращения чёрной дыры

Учёные предложили метод определения скорости вращения чёрной дыры

В общественном сознании чёрные дыры часто выглядят просто космическими объектами, которые всё поглощают. Однако на самом деле они обладают вращением, причём колоссальным — близким к световой скорости. Точное значение этого параметра критически важно для понимания того, как эти объекты воздействуют на окружающий газ, формируют джеты и влияют на эволюцию галактик.

Специалисты уже давно спорят о предельной скорости вращения чёрной дыры. В 1970‑х годах Кип Торн рассчитал, что она может раскручиваться до 99,8% от скорости света, а дальнейший разгон ограничивается фотонами, испускаемыми горячим диском вещества, которые создают эффект торможения. В 2004 году Чарльз Гэмми с коллегами предложил альтернативный взгляд: мощные магнитные выбросы, возникающие у быстро вращающейся дыры, сами действуют как тормоз, не позволяя превысить отметку около 93,75% скорости света.

Казалось бы, данные телескопа Event Horizon Telescope, который впервые получил прямые снимки чёрных дыр, могли бы разрешить этот спор. Однако моделирование, проведённое группой астрономов из Университета Вирджинии под руководством Тиган Томас, показало, что пока это невозможно. EHT объединяет радиотелескопы по всему миру в единую систему с разрешением около 20 микросекунд дуги. Учёные создали трёхмерные симуляции окрестностей сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути при двух указанных скоростях вращения и сгенерировали синтетические снимки.

Выяснилось, что при нынешнем разрешении инструмента оба варианта вращения практически неотличимы. Скорость поступления вещества, структура потоков и даже поляризация излучения дают почти одинаковую картину. Однако астрономы возлагают надежды на так называемое фотонное кольцо — тончайший светящийся контур внутри размытого диска. Его форма крайне чувствительна к массе и вращению, но для его чёткого наблюдения требуется разрешение около 5 микросекунд дуги, что значительно выше возможностей EHT.

Такую точность способен обеспечить будущий проект Black Hole Explorer — космическая миссия NASA, запуск которой запланирован на ближайшее десятилетие. Если вывести радиотелескоп на орбиту и объединить его с наземной сетью, разрешающая способность системы возрастёт настолько, что позволит напрямую увидеть фотонное кольцо. Это даст возможность проверить обе теоретические модели и определить, какая из них соответствует реальности.

У Трампа появилась новая игрушка: поиск инопланетян и НЛО

Достоверные новости всегда под рукой — в канале "МК" в MAX