10 апреля 2019 года случилось долгожданное событие: не при помощи математических симуляций, а в реальной действительности удалось сделать снимок сверхмассивной черной дыры. Этот результат подтверждает еще больше общую теорию относительности и показывает, что такие экстремальные объекты могут существовать в действительности.
1. Телескоп горизонта событий
Для того, чтобы суметь получить данные, на которых будет представлена так называемая тень черной дыры, понадобилось задействовать 8 радиотелескопов на 6 точках Земли. В 2018 году сюда вошел еще один участник – из Гренландии. А вскоре планируют включить и тарелку, расположенную на пике Китта в Аризоне.
Чтобы лучше понять, что представляет собой телескоп горизонта событий, представьте следующую картину: 8 огромных радиотелескопов одновременно наблюдают за одной точкой во Вселенной. Они разбросаны действительно на огромной территории: от Антарктиды до Северного полюса.
2. Горизонт событий
Важно понимать, что саму черную дыру мы увидеть никак не сможем. Все потому, что она не испускает никаких сигналов: за ее пределы не может вырваться даже свет. Все, что попадает внутрь этого объекта, остается там навсегда.
Поэтому ученые и говорят о горизонте событий. Он представляет собой некую точку невозврата. До границ этого горизонта можно хоть что-то наблюдать. По периметру черной дыры вращается вещество с релятивистскими скоростями.
Цель исследователей состояла в этом: увидеть диск вещества и пустое черное пространство в центре. Это удалось осуществить на этой неделе.
3. Объект изучения
Раньше казалось, что наблюдать будут за сверхмассивной черной дырой в центре Млечного Пути. Она получила наименование Sagittarius A*. Это самая близкая дыра подобного типа к нам. Удалена от Солнца на 26 тыс. св. лет. Масса сопоставима с 4 млн. солнц. Это дает около 12 млн. км. в диаметре. Получается, что тело достаточно маленькое – меньше орбиты Меркурия.
Основная трудность в его наблюдении: наличие большого количества газа и пыли вокруг. Даже радиоволновое изучение может не дать четких результатов.
Для первого результата ученые выбрали другую сверхмассивную черную дыру – в центре галактики M87. Хоть она и удалена на 55 млн. св. лет, монстр в ее центре поражает. Масса – около 6,5 млрд. масс Солнца. Это значительно увеличивает диаметр – до 38 млрд. км. Для сравнения: Плутон отдален всего-то на 5,9 млрд. км.
Такая большая площадь позволяет с большей вероятностью увидеть тень объекта при имеющемся разрешении.
4. Дальнейшие изыскания
Как обозначили специалисты, работавшие над проектом, сейчас анализируются данные еще по двум сверхмассивным черным дырам. Одна из них – наша, в Млечном пути.
Такой продолжительный аналитический процесс на сверхкомпьютерах объясняется сложностью и объемом анализируемых данных. Напомню, на первую фотографию ушло почти 2 года.
В дальнейшем планируется (к 2030-м годам) научится улавливать гравитационные волны от слияния этих объектов.
--
Итак, первый шаг к реальному доказательству существования черных дыр сделан. Разрешающая способность телескопа пока что не позволяет отвергнуть ряд других альтернативных теорий. Однако, это уже событие. Раньше о таком даже не мечтали.
Спасибо за внимание. Подписывайтесь.