Телескоп горизонта событий заметил круговую поляризацию излучения от сверхмассивной черной дыры в галактике М87

Коллаборация Телескопа горизонта событий (EHT) обнаружила круговую поляризацию излучения от ближайших окрестностей сверхмассивной черной дыры в галактике M87. Это говорит в пользу лучшей применимости моделей замагниченного аккреционного диска для описания процессов вблизи черной дыры. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

EHT (Event Horizon Telescope) — радиоинтерферометр со сверхдлинной базой, объединяющий несколько телескопов в разных точках Земли и ведущий наблюдения на длине волны 1,3 миллиметра. Благодаря рекордно высокому угловому разрешению ученые сначала впервые увидели тень сверхмассивной черной дыры в центре активной эллиптической галактики M87, а затем измерили магнитное поле вблизи нее и заметили колебания яркости тени. В дальнейшем EHT получил изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, а также рассмотрел квазары.

Группа астрономов из коллаборации EHT во главе с Эндрю Челом (Andrew Chael) из Принстонского университета нашла убедительные доказательства круговой поляризации излучения из ближайших окрестностей сверхмассивной черной дыры в галактике M87. Открытие сделано в ходе анализа данных наблюдений EHT за апрель 2017 года.

Круговая поляризация синхротронного излучения вблизи черной дыры несет важную информацию о напряженности магнитного поля и природе частиц, генерирующих излучение. В частности, оно может помочь определить, исходит ли наблюдаемое излучение, в основном от электрон-позитронной или электрон-ионной плазмы. Однако заметить круговую поляризацию было сложнее, чем линейную поляризацию излучения.

Исследователи определили, что степень круговой поляризации наблюдаемого излучения из тени черной дыры составляет менее четырех процентов, что согласуется с расчетной низкой степенью круговой поляризации по данным наблюдений других телескопов ранее. Ученые также получили новые ограничения на модели сверхмассивной черной дыры в M87, которые отдают предпочтение гидродинамическим моделям аккреционного потока с сильными, а не слабыми магнитным полями, пронизывающими плазму и влияющими на ход аккреции, а также моделям с большим соотношением температур ионов и электронов.

Подробнее о научной важности первого изображения тени черной дыры и том, как астрономам удалось его получить, читайте в наших материалах «Взгляд в бездну» и «Заглянуть за горизонт».