О том, что в центрах галактик находятся чёрные дыры, учёные узнали давно. Их существование следовало из точного решения уравнений Эйнштейна. Однако судить о том, как эти объекты выглядят, до недавних пор можно было лишь на основе математических данных. Лишь в 2019 году удалось впервые «сфотографировать» дыру в галактике Messier 87, а в 2022 году астрономы опубликовали фотографию Стрельца А*, расположенного в центре Млечного Пути. Это фото стало вторым подтверждённым изображением чёрной дыры.
Что собой представляют чёрные дыры и как было доказано их существование?
Чёрные дыры — это сверхмассивные объекты, масса которых может равняться массе миллионов и даже десятков миллиардов солнечных. Они образуются, когда сила гравитации превосходит любую другую силу, препятствующую сжатию вещества.
Существование этих объектов впервые было теоретически предсказано на основании решений уравнений Эйнштейна. Первое из них удалось получить К. Шварцшильду в 1915 году, поэтому некоторые термины из физики чёрных дыр были названы по его фамилии — например, радиус Шварцшильда и некоторые другие.
До недавнего времени о том, как «выглядят» эти объекты можно было судить лишь на основе математических выкладок, но 10 апреля 2019 года учёным удалось впервые сделать «фото» дыры в центре галактики Messier 87, находящейся в созвездии Девы. Картинку удалось получить на основе данных с восьми телескопов Event Horizon Telescope, расположенных на нескольких континентах. Затем эти данные в течение двух лет обрабатывались на мощном компьютере, и в итоге был получен «снимок» чёрной дыры. Технически он представляет собой картину её тени. Сами дыры невидимы, но из-за того, как они деформируют пространство, на перегретой материи, окружающей их, остаётся тёмный силуэт. В результате оказалось, что эти объекты выглядят в точности так, как и было предсказано математически.
Чёрная дыра в центре Млечного Пути
Вторым подтверждённым изображением стало «фото» чёрной дыры, находящейся в центре нашей галактики. 12 мая 2022 года астрономами, производившими наблюдения с помощью Телескопа горизонта событий, было опубликовано изображение Стрельца А* — радиоисточника в центре Млечного Пути.
На этой «фотографии», полученной с помощью радиоволн, находится изображение яркого кольца с тёмным пятном по центру. Это «снимок» не является фотографией в прямом смысле слова, однако если бы фото можно было получить, то объект в видимом свете выглядел бы именно так. Тем самым было подтверждено, что в центре Млечного Пути действительно находится чёрная дыра.
Яркое кольцо образуется за счёт излучения, окружающего объект по спирали. Обычно радиоволны, как и свет, распространяются по прямой, но сверхсильная гравитация приводит к искривлению пространства, поэтому часть из них по спиралевидной траектории уходят за горизонт событий, а другая часть волн избегает притяжения, и они достигают антенн радиотелескопов, позволяя получить изображение яркого кольца.
Внутри этого кольца находится чёрное пятно — это так называемая тень. В этой области нет какого-либо излучения, так как оно поглощается сильной гравитацией. Тень чуть шире самой дыры, скрытой в её центре.
Дальнейшее наблюдение за объектом
Изначально астрономами было отмечено, чёрная дыра в центре Стрельца А* довольно спокойная, однако не так давно ситуация изменилась. В мае 2019 года учёные зафиксировали изменение яркости горизонта событий. Согласно их данным, он стал ярче примерно в два раза. Подобное явление исследователи наблюдали впервые.
Было выдвинуто несколько предположений о причинах такого поведения. Согласно одному из них — вспышка могла быть вызвана близким прохождением звезды S0-2 в 2018 году, а по другой версии — явление мог спровоцировать объект G2 в 2014 году.
Учёные продолжают наблюдать за поведением горизонта событий и собирать новые данные об объекте.
Наша миссия — популяризовать науку, чтобы сделать человечество чуточку лучше. Вы можете помочь! Просто подпишитесь и поставьте лайк под этой публикацией. Почитайте другие публикации про космос на нашем канале.