Ну, астрономы наконец сделали это. Почти 100 лет назад теория общей теории относительности Альберта Эйнштейна предсказала, что черные дыры должны существовать. Хотя кому-то, как физику Джону Уилеру, потребовалось до 1960-х годов, чтобы придумать название «черная дыра», изучение этих загадочных объектов стало кустарной индустрией в теоретической физике и астрофизике. Фактически, для некоторых видов астрономических явлений, таких как квазары и рентгеновские источники, просто не было другого объяснения того, как такие явления могут генерировать столько энергии в таком невероятно малом объеме пространства. Существование черных дыр в 90-е годы было определенно подтверждено, поскольку исследования далеких галактик с помощью космического телескопа Хаббла позволили получить массу данных, которые подтвердили мысль о том, что ядра большинства, если не всех галактик, имеют их. По факту, эти черные дыры в миллионы или даже миллиарды раз превышали массу нашего Солнца и были удостоены звания моникера - сверхмассивных черных дыр. Но у этих универсальных двигателей гравитационного разрушения была еще одна нерешенная проблема: ни одного из них никогда не видели. Чтобы понять почему, мы должны довольно глубоко вникнуть в то, чем на самом деле являются эти зверьки. Держись на свои места!
Общая теория относительности является основной теорией гравитации, но она полностью сформулирована на языке геометрии - в данном случае геометрии того, что называется нашим 4-мерным пространственно-временным континуумом. В общей теории относительности вы видите, что то, что мы называем пространством, - это просто особенность гравитационного поля космоса, в которое мы встроены довольно легко. Это все хорошо, и эта перспектива привела к удивительному развитию космологической модели, называемой теорией Большого взрыва. Несмотря на этот удивительный успех, это теория не без проблем. Проблемы возникают из-за того, что происходит, когда вы собираете достаточно массы вместе в небольшом объеме пространства, так что геометрия пространства-времени (например, сила тяжести) становится чрезвычайно изогнутой.
Самое первое, что происходит в соответствии с теорией, - это то, что в пространстве-времени возникает условие, называемое сингулярностью. Здесь общая теория относительности разваливается, потому что плотность и гравитация стремятся к бесконечным условиям. Удивительно согласно общей теории относительности, и доказано покойным Стивеном Хокинсом, пространство-время немедленно развивает зону, окружающую Сингулярность, называемую горизонтом событий. Для черных дыр, более массивных, чем наше Солнце, расстояние в километрах этого сферического горизонта от Сингулярности в 2,9 раза больше массы черной дыры, кратной массе Солнца. Например, если масса сверхмассивной черной дыры в 6,5 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца, ее горизонт событий составляет 6,5 миллиардов × 2,9 или 19 миллиардов километров. Наша солнечная система имеет радиус всего 8 миллиардов километров до Плутона,
Теперь проблема с горизонтами событий в том, что они односторонние. Объекты и даже свет могут проходить через них снаружи черной дыры, но, оказавшись внутри, они никогда не смогут вернуться во внешнюю вселенную, чтобы дать описание произошедшего. Однако говорить о том, что черные дыры "сосут" по мере того, как идет современный разговорный разговор, неправильно. Это просто точки интенсивной гравитационной силы, и если бы наше Солнце было заменено одним очень нежным, наша Земля даже не зарегистрировала бы событие и не продолжила бы свой веселый путь на своей орбите. Разочарование астрофизика состоит в том, что никогда не было возможности взглянуть на то, что происходит вокруг горизонта событий ... до 10 апреля 2019 года.
Исследователи, использующие систему интерферометра радиотелескопа под названием Event Horizon Telescope, смогли синтезировать изображение окрестностей сверхмассивной черной дыры в квазароподобной галактике Мессье-87, также известной как Дева A ранними радиоастрономами после Второй мировой войны, и расположен около 55 миллионов световых лет от Земли.
Они объединили данные восьми радиотелескопов, разбросанных от Антарктиды до Великобритании, чтобы создать один телескоп с эффективным диаметром всей Земли. Благодаря этому они смогли обнаружить и разрешить детали в центре М-87 вблизи местоположения предполагаемой сверхмассивной черной дыры. Эта черная дыра окружена закрученным диском из замагниченного вещества, которое выбрасывает мощный межплазменный пучок плазмы.