Вокруг M87* цвет излучения меняется на разных расстояниях от чёрной дыры

Учёные взяли почти одновременные снимки M87* на двух миллиметровых радиодиапазонах — на 3,5 мм и на 1,3 мм — и сравнили, как выглядит источник на разных расстояниях от центра. Смысл был не просто увидеть саму структуру, а понять, как меняется характер излучения по мере приближения к чёрной дыре. Для этого они собрали данные очень высокого разрешения из нескольких радиоинтерферометров, то есть объединили сигналы от удалённых друг от друга телескопов, чтобы получить «картинку» с деталями размером в доли сотни микросекунд дуги.

Главный результат в том, что впервые удалось построить карту спектрального индекса — это показатель, который описывает, как меняется яркость объекта на разных частотах. По этой карте видно не просто одно число для всего источника, а настоящую радиальную картину: в самом внутреннем участке значение сначала слегка растёт, а потом начинает убывать. Авторы также увидели переход от положительных значений к отрицательным примерно на расстоянии 30 микросекунд дуги, то есть довольно близко к кольцу, видимому на 3,5 мм.

Такой профиль хорошо сочетается с идеей, что вблизи чёрной дыры радиосигнал частично «задерживается» или приглушается самим горячим веществом — это и называют синхротронной непрозрачностью. Проще говоря, в разных точках вокруг M87* мы видим не одну и ту же физику, а слои плазмы, которые по-разному пропускают и излучают свет. Именно поэтому такой результат полезен для проверки моделей: им теперь нужно не просто объяснить общий вид кольца, а ещё и то, как меняется спектр излучения от центра наружу.