У черной дыры в центре Млечного Пути обнаружены вспышки: создана реконструкция (видео)

Фото: EHT Collaboration

Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, использовали ИИ для создания трехмерной модели энергетического выброса или вспышки, которая произошла в окружении центральной черной дыры Млечного Пути. Эта 3D-модель поможет ученым получить более четкое представление о среде, которая формируется вокруг сверхмассивных черных дыр, пишет Space.

Материя, которая вращается вокруг черной дыры Стрелец А* существует в виде сплющенной структуры, которая называется аккреционным диском. Эта материя может периодически создавать вспышки. Они происходят в разных длинах волн света от высокоэнергетических рентгеновских лучей до низкоэнергетических инфракрасных лучей и радиоволн.

Ученые с помощью ИИ создали моделирование этих вспышек, которые обнаружил радиотелескоп ALMA, и предполагают, что данные энергетические выбросы возникли в ярких двух участках очень плотной материи в аккреционном диске, и оба были обращены к Земле.

Эти яркие участки кружатся вокруг сверхмассивной черной дыры, масса которой примерно в 4,2 млн раз больше массы Солнца, и при этом их разделяет примерно половина расстояния между Землей и Солнцем – 75 млн км.

Реконструировать эти вспышки в 3D по данным наблюдений очень сложно. Чтобы решить эту проблему, ученые предложили новую технику визуализации под названием орбитальная поляриметрическая томография. Этот метод мало чем отличается от компьютерной томографии. Ключевым результатом исследования является то, что ученые воссоздали трехмерную структуру радиоизлучения вокруг черной дыры.

По словам ученых, Стрелец А* является самой близкой к нам сверхмассивной черной дырой, а потому с ее помощью лучше всего изучат подобные вспышки, чтобы понять их природу в целом для всех подобных объектов.

Авторы объясняют, что в отличие от 2D-изображений Стрельца А*, которые были получены ранее, нужно было создать 3D-изображение и для этого использовали физическое моделирование того, как свет распространяется по изогнутым траекториям в сильном гравитационном поле черной дыры.

По словам ученых, полученный результат нельзя считать фотографией в прямом смысле слова. Это скорее компьютерное 3D-изображение, извлеченное из наблюдений, которое ограничено ожидаемой физикой того, как материя вокруг черной дыры и как излучение выходит из аккреционного диска.

В результате ученые обнаружили, что окружающая среда черной дыры соответствует предсказаниям теории относительности Эйнштейна. Хотя в будущих исследованиях ученые хотят изменить некоторые ограничения, использованные ИИ, чтобы допустить отклонения от известных законов физики.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform