Телескоп Event Horizon (EHT) представил новые впечатляющие изображения сверхмассивной черной дыры M87*, расположенной в центре галактики Messier 87, удаленной на 55 миллионов световых лет от Земли. Этот космический объект стал знаменит в 2019 году, когда EHT впервые в истории получил его снимок. Теперь, спустя четыре года, астрономы обнаружили нечто удивительное: поляризация магнитных полей вокруг черной дыры полностью изменила направление, а у основания ее яркого кольца удалось разглядеть релятивистскую струю (джет) выброшенной материи.

«Переворот в поляризации между 2017 и 2021 годами стал полной неожиданностью. Это ставит под сомнение наши модели и показывает, как мало мы еще знаем о процессах у горизонта событий», — признался Джонхо Пак из Университета Кёнхи (Южная Корея), участник коллаборации EHT.

Наблюдения показали, что раскаленная плазма, вращающаяся вокруг черной дыры массой в 6,5 миллиардов Солнц, в 2017 году двигалась в одном направлении, к 2018-му замедлилась, а к 2021-му развернулась, начав спиралевидное движение в обратную сторону. При этом размер тени черной дыры, предсказанный общей теорией относительности Эйнштейна, оставался стабильным.

«Динамика плазмы оказалась гораздо сложнее, чем мы предполагали. Это заставляет нас пересматривать теоретические модели», — добавил Пол Тидэ из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики.

Ученые впервые смогли рассмотреть основание джета M87* — узконаправленного потока частиц, разгоняющихся до околосветовых скоростей под действием магнитных полей. Такие струи, по мнению астрофизиков, играют ключевую роль в эволюции галактик, перенося энергию черной дыры в межзвездное пространство.

Новые изображения стали возможны благодаря модернизации EHT: в 2021 году к сети из 25 обсерваторий присоединились телескопы Kitt Peak (Аризона) и NOEMA (Франция), повысившие четкость данных. В будущем чувствительность EHT进一步增强 усилят обновления Гренландского телескопа и телескопа имени Джеймса Клерка Максвелла.

«С каждым годом EHT превращается в полноценную обсерваторию, которая не только создает уникальные изображения, но и раскрывает физику черных дыр», — отметила Мариафеличиа Де Лаурентис из Университета Неаполя.

Эти открытия — лишь начало. Изменчивость магнитных полей M87* указывает на турбулентные процессы, влияющие на поглощение материи, природа которых пока остается загадкой. Исследователи уверены: дальнейшие наблюдения EHT перевернут наше понимание космических гигантов, чья гравитация управляет Вселенной.

Ученые предполагают, что «переворот» магнитных полей может быть связан с нестабильностями в аккреционном диске или взаимодействием с потоками темной материи. Для проверки гипотез уже запланированы наблюдения за другими сверхмассивными черными дырами, включая Стрельца А* в центре Млечного Пути. Параллельно разрабатываются алгоритмы, способные имитировать экстремальные условия у горизонта событий, где время замедляется, а законы физики достигают пределов.