Първата невероятна снимка на сянката на черна дупка бе публикувана преди почти две години. Сега нейните автори, изследователите от проекта Event Horizon Telescope (EHT), добавиха още един важен детайл към това историческо изображение. За първи път астрономите измериха магнитното поле по ръба на черната дупка.

Двата научни труда са публикувани в The Astrophysical Letter (можете да ги прочетете тук и тук). В тях описват как значително количество от светлината около свръхмасивната черна дупка на галактиката M87 е поляризирано. Те използват тази поляризация на светлината, за да изучат нейното магнитно поле. Наблюдения от този тип могат да помогнат на учените да разберат повече за образуването на феномени като космическите струи например.

Светлината е вълна, която обикновено „шава“ във всички възможни посоки. Вълните от поляризирана светлина представляват светлинни вълни, чийто вибрации се случват на една-единствена равнина. Светлината се поляризира, когато преминава през определени филтри – например слънчеви очила – но и когато се излъчва от горещи космически региони с магнитно поле.

Поляризираната светлина има множество приложения. Така например когато гледате 3D филм, очилата, които носите, имат поляризирани стъкла, което позволява на дясното и лявото око да виждат различни изображения (които мозъкът от своя страна интерпретира като триизмерни). Основната идея в случая е, че светлината е създадена от електромагнитни вълни и ако им направим напречно сечение, трептението може да се случи на всеки ъгъл.

Когато обаче светлината е поляризирана, трептението е в конкретна посока. В природата взаимодействието между светлината и материята може да повлияе на тази посока (и магнитните полета представляват едни от тези взаимодействия). Изучаването на поляризацията въобще не е лесно нещо, но е изключително важно.

„Този научен труд е сериозно постижение: поляризацията на светлината носи със себе си информация, която ще ни позволи да разберем по-добре физиката зад изображението от април 2019-та, което по-рано не бе възможно – обяснява д-р Иван Марти-Видал, един от координаторите на EHT Polarimetry Working Group. – Реализацията на това ново изображение с поляризирана светлина ни отне години на усърден труд заради сложните техники при получаването и анализирането на данните.“

Поляризацията на черната дупка на M87 и струите, съпоставена с мащабите и различните обсерватории, използвани за изучаването на тези региони. Източник: EHT Collaboration; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Goddi et al.; NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); VLBA (NRAO), Kravchenko et al.; J. C. Algaba, I. Martí-Vidal

Досущ като слънчевите очила, и поляризираната светлина ни помага да намалим сиянието от по-ярките светлинни източници. Това от своя страна позволява на изследователите да направят по-бистра снимка на вътрешните краища на черната дупка и да картографират тамошните магнитни линии.

Учените изчисляват, че всяка година в черната дупка попада маса, която е 666 пъти по-голяма от тази на Земята. Някои от тези частици обаче успяват да се измъкнат. Те биват изстрелвани в космоса под формата на струи. Наблюденията показват, че магнитните линии около черната дупка са толкова силни, че могат отново да избутат част от падащия в нея газ и да му позволят отново да се измъкне.

„Пред нас стои следващото важно доказателство за начина, по който се държат магнитните полета около черните дупки и как активността в този особено компактен регион в космоса може да захранва мощни струи, разпростиращи се отвъд галактиката“, казва проф. Моника Москибродцка, координатор на Polarimetry Working Group.

Проектът Event Horizon Telescope обединява радио чинии, разположени по цял свят. По този начин те действат като една-единствена радио обсерватория с размера на Земята. Следващата версия на EHT ще включва в себе си дори по-голям брой телескопи.

Сред обсерваториите, участващи в оригиналните наблюдения, откриваме Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в Чили. Тази радио обсерватория изигра ключова роля при събирането на сигнала в поляризираната светлина, както и при изучаването на струята от M87, простираща се на 5000 светлинни години.

Източник: IFLScience