Можно ли заглянуть за горизонт событий? До недавнего времени ученые лишь строили догадки о том, какую форму принимают диски вещества, падающего в черные дыры. Теория существовала уже десятки лет, но экспериментального доказательства всё не было. И вот космический телескоп IXPE впервые принес данные, которые способны перевернуть учебники по астрофизике.
Многие поколения физиков спорили: аккреционный диск — это скорее «цилиндр», «сфера» или всё же тонкий плоский блин? Первые расчеты советских астрофизиков в 1970-х намекали именно на плоский вариант, но проверить догадку было невозможно: слишком мало инструментов и технологий.
Ситуация изменилась с запуском рентгеновского телескопа Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE). Аппарат смог измерить поляризацию рентгеновских лучей, исходящих от дисков вокруг черных дыр и активных галактик. Именно этот эффект, предсказанный еще в 1985 году, оказался ключом к разгадке.
Наблюдения показали: излучение действительно линейно поляризовано, а его характеристики зависят от толщины и наклона диска. Но главное — энергия фотонов на поляризацию почти не влияет. Это совпадает с расчетами и оставляет единственную рабочую модель — «плоский диск».
«IXPE раскрыл секреты поляризации и характеристик не только черных дыр звездной массы, но и сверхмассивных черных дыр, излучение которых оказалось также линейно поляризованным…»
— Елена Сейфина, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ
Таким образом, многолетняя теория обрела твердую экспериментальную основу. Теперь астрофизикам придется пересмотреть десятки моделей, учитывая реальную геометрию дисков. Это открытие не только подтверждает старые догадки, но и открывает новый способ изучения самых экстремальных объектов Вселенной.
Источник: МГУ
