Вчені 27 років записували відео поведінки чорної діри та змогли спростувати відому теорію

Група астрономів витратила 27 років на те, щоб зібрати безперервне відеоспостереження за релятивістським джетом блазара 3C 345 — і результат виявився несподіваним: яскраві структури, які рухаються вздовж цього джета, швидше за все не є ударними хвилями, як вважалося десятиліттями. Нові дані ставлять під сумнів одну з ключових теорій астрофізики активних галактичних ядер.

Для аналізу команда розробила алгоритм kine, що використовує нейронне представлення даних і об’єднує 116 радіоспостережень із програми MOJAVE, зроблених упродовж 27 років. На відміну від традиційного підходу, де кожне спостереження оброблялося як окремий статичний знімок, kine будує безперервну в часі модель радіовипромінювання — включно з даними про поляризацію.

Якість реконструкції виявилася вражаючою: роздільна здатність приблизно вчетверо вища за звичайний межовий показник для таких спостережень, а динамічний діапазон — приблизно в 140 разів більший. Це дозволило розрізнити слабкі структури поруч із яскравими областями та простежити їхні зміни в часі.

Ключовим інструментом став аналіз оптичного потоку — метод, що визначає напрямок і швидкість переміщення структур між послідовними кадрами. Саме він і дав несподіваний результат: швидкості яскравих вузлів виявилися порівнянними зі швидкістю навколишнього потоку плазми. Якби це були сильні ударні хвилі, між швидкістю структури та потоком речовини мала б бути помітна різниця — але її не виявили.

Додатковим аргументом стали дані про поляризацію: вчені не знайшли очікуваного зв’язку між яскравими компонентами та максимумами ступеня поляризації, який свідчив би про сильне стиснення магнітного поля ударною хвилею. Натомість автори припускають, що спостережувані вузли — це локально яскравіші ділянки намагніченої плазми, підсилені ефектом Доплера.

Автори підкреслюють, що висновок стосується конкретно блазара 3C 345 і не означає відсутності ударних хвиль у всіх релятивістських джетах. Однак вони вважають, що застосування kine до архівів інших тривалих програм спостережень дозволить перевірити, наскільки широко поширена ця картина — і чи справді інтерпретацію яскравих вузлів як ударних хвиль потрібно переглядати у масштабах усієї астрофізики.