Коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) опубликовала новые результаты, которые впервые описывают, как свет от края сверхмассивной черной дыры M87* закручивается по спирали, выходя из-под интенсивной гравитации черной дыры — признак, известный как круговая поляризация. То, как электрическое поле света предпочитает вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки, несет информацию о магнитном поле и типах высокоэнергетических частиц вокруг черной дыры. Новая статья, опубликованная сегодня в The Astrophysical Journal Letters, подтверждает более ранние выводы EHT о том, что магнитное поле возле черной дыры M87* достаточно сильное, чтобы иногда мешать черной дыре поглощать близлежащую материю. Большая миллиметровая/субмиллиметровая решётка Атакамы (ALMA) — самый мощный в мире миллиметровый/субмиллиметровый телескоп и ключевой инструмент EHT.
Спиральный свет, лежащий в основе этого исследования, на самом деле состоит из низкочастотных радиоволн — света, который нельзя увидеть человеческим глазом или оптическими телескопами, но можно наблюдать с помощью множества радиотелескопов, включая ALMA, работающих вместе по всему миру. «Круговая поляризация — это последний сигнал, который мы искали в первых наблюдениях черной дыры M87 с помощью EHT, и его было труднее всего анализировать», — говорит Эндрю Чел, младший научный сотрудник Gravity Initiative в Принстонском университете, который координировал проект. «Эти новые результаты дают нам уверенность в том, что наша картина сильного магнитного поля, пронизывающего горячий газ, окружающий черную дыру, верна. Беспрецедентные наблюдения EHT позволяют нам ответить на давние вопросы о том, как черные дыры поглощают материю и запускают струи за пределы родительских галактик».
В 2019 году EHT опубликовала первое изображение кольца горячей плазмы вблизи горизонта событий M87*. В 2021 году ученые EHT опубликовали изображение, показывающее направления осциллирующих электрических полей на изображении. Этот результат, известный как линейная поляризация, стал первым признаком того, что магнитные поля вблизи черной дыры упорядочены и сильны. Новые измерения круговой поляризации, которые показывают, как электрические поля света вращаются вокруг линейного направления, согласно анализу 2021 года, предоставляют еще более убедительные доказательства существования этих сильных магнитных полей. ALMA предоставила как данные, так и калибровку для этих результатов и служила эталонной антенной решеткой для EHT. Без гораздо большей чувствительности ALMA в качестве эталонной антенны невозможно было бы обнаружить круговую поляризацию.
