Новые потрясающие изображения сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики M87, сделанные телескопом горизонта событий (EHT), показывают, что этот объект — далеко не статичный. Впервые запечатлённая в 2019 году, чёрная дыра M87* (55 миллионов световых лет от Земли) теперь раскрывает учёным свои тайны: её магнитные поля изменили поляризацию за четыре года, а рядом видна струя вещества, вырывающаяся из окрестностей. Эти данные, опубликованные в журнале Astronomy & Astrophysics (август 2025), меняют представление о поведении материи в экстремальных условиях.

Переворот в магнитных полях: что увидели учёные

Новые снимки M87* показали, что поляризация магнитных полей вокруг чёрной дыры, масса которой в 6,5 миллиарда раз превышает солнечную, полностью изменилась с 2017 по 2021 год. В 2017 году плазма — раскалённый, намагниченный газ — вращалась вокруг чёрной дыры в одном направлении, в 2018 году движение замедлилось, а к 2021 году она закрутилась в обратную сторону.

«То, что поляризация изменилась с 2017 по 2021 год, было совершенно неожиданно, — отметил Чонхо Пак, исследователь из Университета Кёнхи в Южной Корее. — Это бросает вызов нашим моделям и показывает, что мы всё ещё многого не понимаем о процессах у горизонта событий».

Размер яркого кольца вокруг горизонта событий, известного как «тень» чёрной дыры, остался неизменным, подтверждая теорию относительности Эйнштейна. Однако динамика плазмы оказалась крайне сложной. «Плазма у горизонта событий не статична — она турбулентна и сложна, заставляя нас пересматривать теоретические модели», — добавил Пол Тиде, астроном из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института.

Струя вещества: ключ к влиянию чёрной дыры

Впервые EHT удалось детально рассмотреть основание релятивистской струи — потока частиц, выбрасываемых из окрестностей M87* почти со скоростью света. Эти струи, направляемые магнитными полями к полюсам чёрной дыры, играют важную роль в формировании галактик, перекачивая огромные объёмы энергии в окружающее пространство. Новые изображения позволяют учёным изучить, как чёрная дыра «питается» окружающей материей и как это влияет на её активность.

Причина изменения поляризации пока не ясна. Учёные предполагают, что это может быть связано с комбинацией магнитной структуры плазмы и внешних факторов, таких как аккреция нового материала.

Как EHT стал лучше

Новые снимки стали чётче благодаря улучшениям в работе EHT. В 2021 году к сети телескопов добавились два новых инструмента: Kitt Peak в Аризоне и NOEMA во Франции. Это увеличило чувствительность системы, состоящей из 25 наземных и космических инструментов. В будущем качество изображений станет ещё выше благодаря модернизации телескопов в Гренландии и Джеймса Клерка Максвелла.

«Мы превращаем EHT в полноценную научную обсерваторию, которая не только даёт уникальные снимки, но и формирует целостное понимание физики чёрных дыр», — отметила Марияфелиция Де Лаурентис, астроном из Университета Неаполя Федерико II.

Почему это важно

Новые данные о M87* помогают учёным:

  • Уточнить модели поведения вещества в экстремальных условиях.
  • Понять, как чёрные дыры формируют галактики через релятивистские струи.
  • Проверить теорию относительности Эйнштейна в реальных условиях.

Изменения в поляризации плазмы указывают на турбулентную среду вокруг чёрной дыры, что может влиять на её способность поглощать материал. Это открытие ставит новые вопросы о природе чёрных дыр и их роли в космосе.

Что дальше?

EHT продолжит наблюдения за M87* и другими чёрными дырами, такими как Sgr A* в центре Млечного Пути. Улучшения в оборудовании и алгоритмах обработки данных позволят глубже изучить:

  • Динамику магнитных полей и плазмы.
  • Процессы аккреции вещества.
  • Связь чёрных дыр с эволюцией галактик.

«Каждый год мы улучшаем EHT — добавляем телескопы, обновляем оборудование и разрабатываем новые алгоритмы. Эти результаты рождают новые вопросы, которые займут нас на годы», — подчеркнул Майкл Янссен, со-руководитель команды из Университета Радбауд в Нидерландах.

Вкратце…

Новые изображения M87* от EHT показали, что магнитные поля вокруг первой сфотографированной чёрной дыры изменили поляризацию за четыре года, а плазма ведёт себя неожиданно турбулентно. Впервые учёные рассмотрели основание релятивистской струи, раскрывающей роль чёрной дыры в формировании галактик. Эти данные, подкреплённые улучшениями EHT, открывают новую главу в изучении чёрных дыр и подтверждают, что даже спустя шесть лет после первого снимка M87* продолжает удивлять учёных.