Черная дыра, впервые продемонстрировавшая свой силуэт всему миру, находится в центре крупной галактики М87. Она давно привлекает к себе значительное внимание, поскольку постоянно направляет в нашу сторону мощный поток плазмы, а также демонстрирует непредсказуемые и сложные для понимания явления. Одно из таких событий удалось впервые за продолжительный период наблюдений.
Галактика Мессье 87 (М87) по своим размерам лишь немного больше Млечного Пути, однако по массе она может быть в дваста раз массивнее. В отличие от нашей спиральной галактики, М87 имеет эллиптическую форму – представляет собой огромную сферическую структуру, состоящую из множества звезд. Она находится на расстоянии 53,5 миллиона световых лет от Земли в направлении созвездия Девы и отличается чрезвычайно активным ядром, которое формируется сверхмассивной черной дырой, активно поглощающей окружающую материю.
Именно эта черная дыра стала первой, которую увидели люди. В 2019 году был опубликован ее силуэт, полученный благодаря данным, собранным комплексом телескопов Event Horizon («Горизонт событий»). На изображении черную дыру можно различить лишь по яркому обрамлению вещества, притягиваемого к ней – аккреционному диску. Этот диск оказался неравномерным, в нем присутствуют более яркие и, очевидно, более плотные участки. И все они вращаются вокруг горизонта событий с колоссальными скоростями.
Согласно последним оценкам, масса этой черной дыры равна 6,5 миллиарда солнечных масс. При этом ее размеры позволяют ей поместиться в пределах орбиты Плутона, что делает ее меньше Солнечной системы. Для сравнения, черная дыра, расположенная в центре Млечного Пути, обладает массой, эквивалентной четырем миллионам Солнц, а ее диаметр сопоставим с орбитой Меркурия.
Чёрная дыра в галактике М87 поглощает огромное количество вещества, которое превышает её способность к удержанию. Избыток вещества выбрасывается за пределы её окрестностей в виде мощных плазменных потоков, известных как «релятивистские струи», которые бьют из обоих полюсов. Одна из этих струй направлена почти прямо на Землю, отклоняясь от нашего направления всего на 20 градусов. Её протяжённость составляет почти пять тысяч световых лет. Считается, что струя, расположенная на противоположной стороне, обладает схожими характеристиками.
Недавно группа астрофизиков, представляющая множество стран и насчитывающая значительное количество специалистов поделилась в журнале Astronomy and Astrophysics результатами своих последних наблюдений за ядром М87 в 2018 году и сравнила их с тем, как выглядела эта сверхмассивная черная дыра во время предыдущей сессии — в 2017-м. Выяснилось, во-первых, что за год уплотнения в аккреционном диске (а значит, и весь диск) успели сместиться на 30 градусов. Во-вторых, релятивистская струя понемногу, «монотонно» сдвигается, и это замечают не в первый раз.
Во-первых, с 2010 года в районе центра галактики М87 вновь зафиксировали внезапную мощную вспышку гамма-излучения. Подобные явления наблюдались и раньше, но их причины до сих пор остаются невыясненными. На этот раз вспышка оказалась менее интенсивной по сравнению с предыдущими, однако уровень излучения был в четыре раза выше, чем в периоды нормальной активности.
Интенсивность всплеска сохранялась около трех дней. Астрофизики зафиксировали, что он наблюдался только в гамма-спектре. Точное расположение источника излучения установить не удалось. Однако исследователи подчеркнули, что область вспышки была незначительной – в 10 раз больше диаметра черной дыры.
Природа этой гамма-вспышки до сих пор остается предметом догадок. Существует мнение, что она может быть связана с магнитным полем черной дыры. Согласно одной из гипотез, в нем периодически происходят столкновения сильно и слабо намагниченных потоков, что приводит к возникновению ударной волны.