Гарвардский физик профессор Ави Лёб убежден, что идеальный способ составить карту пространства-времени вокруг черной дыры — использовать систему глобального позиционирования
Идеальный способ составить карту пространства-времени вокруг черной дыры — использовать систему глобального позиционирования (GPS) с набором точных часов, перемещающихся в этом пространстве-времени. Эта идея пришла мне в голову в 2003 году, когда я обратился к постдоку Эрику Пфалю и предложил написать статью о возможности такого картографирования в качестве проверки общей теории относительности Альберта Эйнштейна.
Моя идея заключалась в том, чтобы использовать популяцию миллисекундных пульсаров в качестве своеобразного GPS-навигатора вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути. Мы наблюдаем, как в этом регионе из плотного газа формируются массивные звезды, и знаем, что эти звезды недолговечны.
В наблюдаемом звездном скоплении вокруг черной дыры массой 4,3 миллиона солнечных должно было остаться вещество от нейтронной звезды. Нейтронная звезда содержит около 1,4 массы Солнца в теле диаметром порядка 24 километров, что сопоставимо с длиной острова Манхэттен. Этот компактный остаток является пережитком звезд-прародительниц массой более 8 солнечных и напоминает гигантское атомное ядро, состоящее из нейтронов с ядерной плотностью. Нейтронные звезды могут вращаться с предельной скоростью, не разрушаясь, что соответствует периоду порядка половины миллисекунды (=0,0005 секунды). Благодаря стабильному вращению они могут служить отличными часами с точностью до триллионной доли секунды, сравнимой с точностью обычных атомных часов. Частоту колебаний этих точных часов можно зафиксировать на небе, поскольку некоторые нейтронные звезды испускают стабильный радиолуч, который отклоняется от оси вращения и периодически пересекает небо, как маяк. Такие звезды называются радиопульсарами.
В 2004 году была опубликована статья под названием «Исследование пространства-времени вокруг Стрельца A* с помощью радиопульсаров», которую можно найти здесь. В ней утверждалось, что самые яркие радиопульсары вблизи Стрельца A* могут быть обнаружены с помощью современных телескопов при поиске периодичности на радиочастотах около 10 гигагерц, где влияние рассеяния на межзвёздные электроны незначительно. Длительные наблюдения за таким пульсаром позволили бы точно определить его движение вокруг черной дыры и, возможно, продемонстрировать эффекты релятивистской гравитации Эйнштейна. Мы обсудили, как можно использовать синхронизацию пульсаров для изучения пространства-времени вокруг центральной черной дыры.
Это предложение было опубликовано 22 года назад. 10 февраля 2026 года в новой статье, написанной Карен Перес, сообщалось об открытии кандидата в пульсары с периодом в миллисекунды после самого глубокого радиопоиска в области центра Галактики, проведенного телескопом Роберта К. Берда в Грин-Бэнк. Обзор проводился в радиочастотном диапазоне 8–12 гигагерц с использованием данных инициативы Breakthrough Listen. После всестороннего поиска периодичности, направленного на радиопульсары, обзор оказался достаточно чувствительным, чтобы обнаружить наиболее яркие пульсары, ожидаемые в центре Галактики. Среди 5282 источников исследователи идентифицировали интересного кандидата в пульсары с периодом 8,19 миллисекунды, устойчивого во времени и частоте, и отметили его для последующей проверки.
Небольшое количество обнаруженных радиопульсаров вблизи Стрельца А* подтверждает опасения, высказанные в моей оригинальной статье, о том, что сильное рассеяние на плотном межзвёздном газе в центре Галактики препятствует прохождению сигналов пульсаров. Более того, экстремальное орбитальное ускорение в непосредственной близости от центральной чёрной дыры может искажать периодические сигналы и затруднять их обнаружение.
Научный прогресс порой движется черепашьими темпами. Я рад, что 22 года назад заложил первый камень в фундамент того, чем сейчас занимаются молодые ученые, такие как Карен Перес. Недавно меня спросили, в какой исторический период я бы предпочел жить, если бы у меня был выбор. Я ответил: «В будущем». На вопрос «почему?» я объяснил, что верю, что благодаря научным достижениям будущее будет лучше прошлого.