Достичь этого удалось при помощи наблюдений через высокотехнологичные эквивалентные поляризованным солнечные очки – способ, который открыл, почему окружение чёрных дыр излучает свет подобный триллиону Солнц.
После многолетних дискуссий, учёные в итоге имеют убедительные доказательства того, что там на самом деле существует диск, как утверждает Макото Кишимото из Института радиоастрономии Макса Планка в Бонне, Германия.
Квазары – это бриллиантовые ядра галактик, в сердце которых расположены сверхмассивные чёрные дыры. Каким-то образом им удаётся излучать столько света, сколько излучает крупная галактика звёзд, но только их область размером с нашу солнечную систему.
Десятилетиями физики строили теории о том, что излучение исходит от горячего аккреционного диска, окружающего чёрную дыру. Сила гравитации чёрной дыры затягивает окружающий газ и пыль, которые закручиваются в диск и нагреваются до сотен тысяч градусов.
Плотная пыль
Основное предположение данной теории в том, что инфракрасный свет из крайних самых холодных областей диска должен показать очень различимый спектр. Никогда не удавалось протестировать это предположение, потому что инфракрасное излучение от облаков пыли за пределами диска полностью поглощает слабое сияние диска.
Тем не менее, существовало некоторое доказательство того, что свет излучаемый от аккреционного диска слегка поляризован, точно так же как и свет, рассеивающийся от поверхности океана становится поляризованным. Таким образом, команда исследователей Кишимото обосновала, что наблюдая за только что поляризованной частью инфракрасного света квазара, они смогли измерить сияние самого диска.
Предупредительный спектр
Исследователи воспользовались Инфракрасным телескопом Объединённого Королевства на Гавайях и Европейским Очень Крупныи Телескопом на Чили, чтобы посмотреть на слегка поляризованные компоненты инфракрасного света от шести разных квазаров на среднем расстоянии 5 миллиардов световых лет. Достаточно убедительно все показали предупреждающий спектр, который и был предсказан для аккреционного диска.
Всё выглядит так, будто стандартная картина правдива, что реально продвигает область исследования квазаров вперёд, утверждает Кишимото.
Теперь учёным предстоит найти ответы на вопросы об анатомии чёрных аккреционных дисков. Включая их размеры и способ попадания материи внутрь их – происходит ли это постепенно или внезапно.
Изображение квазара (слева вверху); излучение от аккреционного диска вокруг чёрной дыры затмили пылевые облака (справа вверху), но добавление поляризованного фильтра скрывает облака и открывает настоящие цвета аккреционного диска (снизу). (M. Kishimoto/M. Schartmann)