В 2019 году международная коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) впервые смогла получить изображение чёрной дыры. Это произошло благодаря совместным усилиям учёных со всего мира, которые объединили данные с нескольких радиотелескопов по всему земному шару. Изображение чёрной дыры — сверхмассивного объекта в центре галактики M87, расположенной на расстоянии около 55 миллионов световых лет от Земли. Чёрная дыра M87* известна не только своей огромной массой — более 6,5 миллиардов Солнц — но и мощными потоками заряженных частиц, выбрасываемыми с её полюсов почти со скоростью света.

Хотя год 2019 принес успехи в изучении M87*, точное место формирования джета вокруг этой галактики астрономы всё ещё не определили. Новое исследование, проведённое в 2021 году и основанное на новых данных, позволило уточнить локализовать базу потока. В нём приняли участие 300 учёных из 60 институтов по всему миру.

Чёрная дыра M87*, имеющая размер 3 тысячи световых лет, видна в разных областях электромагнитного спектра. Технология EHT, основанная на интерферометрии с очень длинной базой (VLBI), объединяет сигналы от различных радиотелескопов, создавая карты структуры чёрной дыры и её окружения с высоким разрешением. Длинные базисы позволяют увидеть мелкие детали, короткие — регистрировать протяжённые участки джета, а промежуточные — соединять материю вокруг чёрной дыры с самим джетом.

По сравнению с разными масштабами наблюдения радиоинтенсивности было установлено, что яркое кольцо горячего газа вокруг M87*, зафиксированное в 2019 году, не является единственным источником излучения. Некоторое количество «недостающих» радиосигналов удалось обнаружить на промежуточных базисах, что дало учёным возможность выделить компактную область, которая предположительно является основанием джета.

Данная область расположена на расстоянии приблизительно 0,09 светового года от M87*. Она совпадает с областью базирования релятивистского потока. «Много лет мы наблюдали внутренние части джета M87 с помощью глобальных VLBI-экспериментов и постепенно достигли разрешения тени чёрной дыры в 2019 году. В настоящее время мы стремимся к полному представлению региона запуска джета», — заявил соавтор исследования Хендрик Мюллер из NRAO.

Совместное использование данных, полученных с помощью VLBI, и теоретических моделей дает исследователям возможность устанавливать связь между наблюдениями и представлениями о том, как образуется джет. Вскоре, благодаря обработке данных с участием Института радиоастрономии Общества Макса Планка в Германии, к проекту будет подключен Крупный миллиметровый телескоп в Мексике, что позволит получить более детальное изображение области, где запускается поток.

В дальнейшем, благодаря новым наблюдениям, удастся не только более точно определить размеры и форму струи вещества, но и увидеть её внутреннюю структуру. Это даст беспрецедентную возможность непосредственно исследовать окружающую сверхмассивные чёрные дыры среду и проверить фундаментальные физические принципы в условиях, близких к экстремальным.

Полученные данные EHT позволили сделать значительный прогресс в изучении природы релятивистских струй и принципов функционирования «центрального двигателя» галактики M87.