Ученые нескольких международных научных организаций, включая Event Horizon Telescope (EHT), INAF, INFN и Городской университет Нагои, зафиксировали редкий выброс излучения от сверхмассивной черной дыры M87* в галактике M87. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.
Ученым удалось выявить вспышку высокоэнергетического гамма-излучения, что позволило ограничить размер области излучения примерно тремя световыми днями. Это наблюдение имеет важное значение для понимания механизмов формирования струй черных дыр, которые выбрасывают материю и энергию на колоссальные расстояния. Струя M87*, изученная в ходе работы, демонстрирует впечатляющие масштабы, превышая размеры горизонта событий черной дыры в десятки миллионов раз.
Для анализа ученые использовали данные второй наблюдательной кампании EHT, проведенной в апреле 2018 года. В рамках работы задействовали более 25 телескопов, включая наземные и орбитальные обсерватории, такие как Fermi-LAT, HST, NuSTAR, Chandra, Swift, а также массивы атмосферных черенковских телескопов MAGIC, HESS и VERITAS. Такой подход позволил охватить широкий спектр длин волн — от радиоволн до гамма-излучения высокой энергии.
В результате наблюдений было зафиксировано повышение потока гамма-лучей, энергия которых в миллиарды раз превышает энергию видимого света. Радионаблюдения выявили заметные изменения в положении струи, тогда как измерения в рентгеновском диапазоне продемонстрировали высококачественные спектры излучения. Также обнаружено, что область вспышки отличается сложной структурой: изменчивость гамма-лучей не соответствовала данным на других длинах волн.
Исследование выявило значительные изменения в асимметрии горизонта событий черной дыры и направлении струи, что свидетельствует о связи этих структур на разных масштабах. Также удалось зафиксировать резкое увеличение яркости гамма-лучей, предположительно связанное с ускорением частиц сверхвысокой энергии в области, ранее наблюдаемой в спокойных состояниях.