Сердце Млечного Пути бьётся на пределе чёрная дыра

Мир чудес

Сердце Млечного Пути бьётся на пределе: чёрная дыра смотрит прямо на нас
Вчера

Новое сенсационное исследование свидетельствует: сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей галактики, известная как Стрелец А*, вращается почти с максимально возможной скоростью, допустимой законами физики. Но ещё удивительнее другое — её ось вращения направлена прямо на Землю.

Чёрная дыра Млечного Пути вращается на пределе и смотрит на нас. Изображение: Коллаборация EHT/Janssen et al.
Исследование, проведённое под руководством Майкла Янссена, астронома из Университета Радбуд (Нидерланды), основано на углублённом анализе данных, полученных Телескопом горизонта событий (EHT) — тем самым, который впервые запечатлел чёрные дыры в 2019 (M87) и 2022 (Стрелец А*).

В отличие от предыдущих работ, использовавших лишь несколько синтетических моделей, новый подход применил байесовскую нейронную сеть, обученную на миллионах смоделированных данных. Это позволило получить значительно более точные и достоверные результаты. Благодаря искусственному интеллекту учёные не только смогли увереннее оценить скорость вращения Стрельца А*, но и определить ориентацию его оси.

«Мы подозреваем, что чёрная дыра нашей Галактики вращается почти на пределе, а её ось направлена прямо на Землю»,— заявляет Янссен. «Это потрясающе, поскольку противоречит ряду прежних теорий и открывает новые пути для понимания экстремальной физики этих объектов».
Исследование также показало, что бо;льшая часть излучения вокруг чёрной дыры исходит не от релятивистской струи, как считалось ранее, а от сверхгорячих электронов в её аккреционном диске. Кроме того, поведение магнитных полей в этой области отличается от предсказаний классических моделей.

Художественная визуализация от нейронной сети, связывающей наблюдения (слева) с моделями (справа). Изображение: Коллаборация EHT/Janssen et al.
Для достижения этих результатов команде потребовалась мощная вычислительная инфраструктура, включая суперкомпьютеры, распределённые платформы хранения данных (CyVerse, OSG OS Pool, Pegasus) и специализированное ПО (TensorFlow, CASA).

Работа не ограничилась Стрельцом А* — учёные также повторно проанализировали M87*, чёрную дыру в соседней галактике. Хотя она тоже вращается быстро, её скорость ниже, чем у нашей, а направление вращения противоположно движению окружающего газа. Это может быть следствием древнего слияния галактик.

Научное сообщество высоко оценило как результаты, так и методологию исследования, назвав её революционным прорывом. Йорди Давелаар (Принстонский университет), соавтор работы, отмечает:

«Масштабирование до миллионов симуляций — невероятное достижение. Этот подход задаёт новый стандарт в вычислительной астрономии».
Авторы прогнозируют, что будущие наблюдения — особенно с вводом в строй строящегося телескопа Africa Millimetre Telescope — позволят ещё точнее проверить общую теорию относительности и глубже понять природу этих космических чудовищ.