Вихрь во тьме: астрономы измерили диск вокруг черной дыры

При упоминании о черной дыре многие представляют себе ее главную особенность – горизонт событий, за который не может выйти даже солнечный свет. Однако важнейшей её чертой является аккреционный диск – пласт горячего газа и пыли, который кружится вокруг нее.

По мнению Эйнштейна, пространство вокруг вращающегося объекта, будь то планета или звезда, искажается. Этот эффект называется "перетаскиванием рамки". У быстро вращающихся черных дыр данный эффект настолько велик, что пыль и газ, падающие на черную дыру, превращаются в диск вокруг ее экваториальной плоскости. Аккреционные диски способны генерировать мощные магнитные поля, излучать мощные рентгеновские лучи и даже создавать струи газа, мчащиеся от черной дыры почти со скоростью света.

Однако до сих пор ученые не могли полностью понять динамику аккреционных дисков или точно определить их размер. Они лишь могли определить приближенный размер диска на основе колебаний яркости квазаров. Недавно ученые смогли измерить аккреционный диск сверхмассивной черной дыры.

Для этого исследования команда астрономов применила новый подход, изучая эмиссионные линии сверхмассивной черной дыры в центре галактики III Zw 002. С помощью телескопа Gemini North они анализировали спектры водорода и кислорода, которые представляли собой двойные пики. Эти пики свидетельствуют о вращении аккреционного диска.

На основе этих данных ученые пришли к выводу, что аккреционный диск имеет размер около 40 световых дней. Данное измерение стало первым шагом к более глубокому пониманию черных дыр, а также динамики между ними и их аккреционными дисками.