Силуэт невидимого

Тень сверхмассивной чёрной дыры в ядре галактики M 87, которую увидел в радиодиапазоне Event Horizon Telescope в 2017 году www.eso.org

Изолированная черная дыра невидима из-за бесконечно большого красного смещения фотонов, летящих от ее горизонта событий к удаленному наблюдателю. Однако видимой может быть темная тень, то есть ее силуэт, — и это фото видели все. Чтобы лицезреть силуэт черной дыры, нужно, чтобы сзади нее был источник света. Свет будет огибать дыру (линзироваться) и радостно лететь к нам. Тень черной дыры — это проекция на небесную сферу сечения захвата фотонов черной дырой. Согласно анализу, проделанному В.И. Докучаевым и Н.О. Назаровой (Институт ядерных исследований, МФТИ, Международный центр теоретической физики и Международная школа передовых исследований, Триест, Италия), если подсвечивающий черную дыру фон находится далеко за черной дырой, а точнее, на расстоянии, значительно превышающем радиус горизонта событий, то можно наблюдать классическую тень черной дыры максимального размера. Тень минимального размера возникает, если та же самая черная дыра подсвечивается внутренней частью аккреционного диска, примыкающей к горизонту событий. В этом случае тень будет изображением северной или южной полусферы горизонта событий в зависимости от того, как ориентирована ось вращения черной дыры. Темный силуэт южной полусферы горизонта событий виден на изображении сверхмассивной черной дыры М87, полученном Телескопом горизонта событий (Всемирной сетью радиотелескопов). Яркость аккреционного диска вокруг черной дыры может значительно превышать яркость удаленного фона в виде звезд и облаков горячего газа, в этом случае наблюдать классическую тень аккрецирующей черной дыры придется в другом диапазоне, например, рентгеновском.

(УФН, 2020, т. 190, с. 627)