Международная команда ученых совершила прорыв в изучении одних из самых загадочных объектов Вселенной — черных дыр. Благодаря уникальному телескопу, поднятому в стратосферу на воздушном шаре, исследователи получили самые точные на сегодняшний день данные о том, как материя ведет себя на границе поглощения, и откуда берется невероятная энергия этих космических «монстров».
Главная задача ученых заключалась в том, чтобы понять физику процессов, происходящих непосредственно у горизонта событий черной дыры — границы, после которой даже свет не может покинуть ее гравитационные объятия. Именно там раскаленная до миллионов градусов материя, поглощаемая черной дырой, формирует так называемый аккреционный диск и высвобождает колоссальное количество энергии в виде рентгеновского излучения.
«Наши наблюдения будут использованы для тестирования все более реалистичных компьютерных моделей физических процессов вблизи черной дыры», — объясняет Генрик Кравчинский, главный исследователь проекта из Вашингтонского университета.
«Магия» поляризации
Ключевым инструментом исследования стал телескоп XL-Calibur. Его уникальность заключается в том, что он измеряет не просто яркость света, а его поляризацию — то есть направление, в котором колеблются его электромагнитные волны.
Представьте себе свет как волну, «бегущую» по веревке. Если веревкой потрясти вверх-вниз, это одна поляризация. Если слева направо — другая. Анализируя эту «вибрацию» рентгеновского излучения от черной дыры, ученые могут понять форму раскаленного диска газа и то, как именно он вращается вокруг бездны.
«Если мы попытаемся найти черную дыру Cygnus X-1 на небе, мы увидим только очень маленькую точку рентгеновского света, — говорит аспирант Эфраим Гау. — Поэтому поляризация невероятно полезна. Она дает нам подсказки о том, что происходит вокруг черной дыры, когда мы не можем сделать обычные снимки».
Первые результаты и будущие открытия
Телескоп был направлен на известную черную дыру Cygnus X-1, которая находится в 7000 световых лет от нас. Данные, собранные во время полета из Швеции в Канаду в июле 2024 года, уже опубликованы в научном журнале The Astrophysical Journal и содержат самые точные измерения поляризации.
Но это только начало. Команда планирует новую миссию в 2027 году, на этот раз из Антарктиды, чтобы изучить еще больше черных дыр и нейтронных звезд.
Это исследование приближает нас к моменту, когда мы сможем не только представлять, но и точно знать, что происходит в одних из самых экстремальных сред в космосе.
Ранее мы сообщали о том, как «квантовые гусеницы» могут связывать черные дыры между собой.
По материалам phys.org
