Учените видяха магнитно поле, генерирано от черна дупка

На хоризонта на събитията действа загадъчен механизъм.

Наблюдения на телескопа ALMA (The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) установили в близките околности на хоризонта на събитията на свръхмасивна черна дупка присъствието на много силно магнитно поле – допълнително към това, което вече било открито по-рано в ядрото на тази галактика.

Тези нови наблюдения помагат на астрономите да разберат структурата и механизма на образуване на масивни обекти в центровете на галактиките, чиято природа са често срещащи се мощни двойни плазмени структури – джетове, изхвърляни с огромна скорост от техните полюси.

Свръхмасивните черни дупки, чиито маси често достигат няколко милиарда слънчеви, са разположени в центровете на почти всички галактики във Вселената. Тези обекти могат да привличат към себе си огромно количество вещество, образуващо около тях акреционни дискове.

Основно това вещество се поглъща от черната дупка, но известна част от него се изхвърля в околното пространство със скорост, близка до светлинната, и образува плазмени джетове. Как точно се случва това, още не е съвсем ясно. Смята се, че ключова роля в този процес играят силните магнитни полета, действащи в непосредствена близост до хоризонта на събитията.

Досега е потвърдено присъствието на слаби магнитни полета на големи (до няколко светлинни години) разстояния от черните дупки. Но съвсем наскоро астрономите от Техническия университет „Чалмърс“ и космическата обсерватория Онсала в Швеция са регистрирали сигнали с телескопа ALMA, пряко свързани със силно магнитно поле в непосредствена близост до хоризонта на събитията на свръхмасивната черна дупка в далечната галактика PKS 1830-211.

Това магнитно поле се локализира точно там, където протича изхвърлянето на вещество от околностите на черната дупка във формата на джетове.

Изследователите измерили напрегнатостта на магнитното поле, изучавайки поляризацията на лъчението, изпускано от околностите на черната дупка.

„Поляризацията е важно свойство на светлината, то често се използва във всекидневния живот, например в слънчевите очила или в специалните 3D очила за гледане на филми“, казва Айвън Марти-Видал, ръководител на изследването.

„В природата поляризация може да възникне благодарение на присъствието на магнитно поле. С други думи, когато светлината премине през намагнитена среда, тя се поляризира и по степента на тази поляризация може да се измери величината на полето. В нашия случай се оказа, че лъчението, регистрирано от телескопа ALMA, е преминало през област, много близка до черната дупка и запълнена със силно намагнитена плазма.“

Астрономите обработили получените на ALMA данни с помощта на специално разработена от тях методика и открили, че плоскостта на поляризацията на лъчението, излизащо от центъра на PKS 1830-211, се върти. Досега в изследвания от такъв тип не е използвано толкова кратковълново лъчение и това позволило да се сондират области, много близки до черната дупка.

„Получихме ясни признаци за въртене на плоскостта на поляризация, чиято степен е стотици пъти по-висока от всичко, което е откривано досега във Вселената“, казва Себастиян Мюлер (Sebastien Muller), съавтор на статията.

„Нашето откритие, направено благодарение на уникалните характеристики на телескопа ALMA, е гигантски скок, както в смисъл на използваните честоти на лъчение, така и в план разстояние до черната дупка, на което е открито магнитно поле – това разстояние е само няколко светлинни дни от хоризонта на събитията.

Получените от нас резултати, както и предстоящите изследвания, ще ни помогнат да разберем какво се случва в действителност в непосредствена близост до свръхмасивните черни дупки.“

Източник: ESO