11.04.2019, 09:34 14257

Группа ученых получила самое четкое в истории изображение сверхмассивной черной дыры

Этот объект находится в центре галактики М87 в созвездии Дева. Разрешение картинки оказалось достаточным для того, чтобы увидеть собственно тень черной дыры в центре этого объекта.
Москва. 11 апреля. Kazakhstan Today - Коллаборация Event Horizon Telescope (EHT), cвязав восемь радиотелескопов на четырех континентах в один огромный радиоинтерферометр, получила самое четкое в истории изображение сверхмассивной черной дыры, передает Kazakhstan Today.
 
Этот объект находится в центре галактики М87 в созвездии Дева. Разрешение картинки оказалось достаточным для того, чтобы увидеть собственно тень черной дыры в центре этого объекта. Заявление коллаборации сопровождает публикация в журнале The Astrophysical Journal Letters сразу шести научных статей о наблюдениях, пишет ТАСС.
 
В 1931 году радиоинженер Карл Янский провел несколько месяцев, направляя в различные стороны радиоантенну, работавшую на частоте 20,5 МГц. Его задачей было наконец выяснить, из-за чего клиенты его работодателя, компании Bell Laboratories, во время трансатлантических звонков слышат в своих трубках помехи. Янский довольно быстро выяснил, что может определить по громкости помех грозы. Но помимо них в его наушниках слышалось еще какое-то шипение, эпицентр которого постепенно сдвигался и делал полный оборот с периодом 24 часа.
 
4 мая 1933 года Янский, выступая на конференции Международного общества радионаук (International Union of Radio Science, URSI), представил коллегам свои соображения о том, что это был за шум и где находится его эпицентр. Он заключал, что в трансатлантические телефонные беседы помимо всего прочего вмешиваются "голоса" звезд, которые, по-видимому, они излучают в радиодиапазоне. А самый громкий из этих источников находится в центре нашей Галактики. На следующий день его фамилия была на первой полосе New York Times, а ведущий одной из американских радиостанций целый день ставил в эфир запись шипения, сделанную Янским. После этого он сообщал своей аудитории, что те, мол, прослушали созвездие Стрельца.
 
Сегодня мы знаем, что в центре Млечного Пути - в 26 тыс. световых лет (или 8 тыс. парсек) от Земли - находится очень-очень массивный объект по имени Стрелец А* (также Sagittarius A*, или Sgr A*, а произносится так: "стрелец а со звездочкой"). Его масса больше массы Солнца примерно в 4 млн раз, а диаметр чуть меньше, чем расстояние между нашей звездой и Плутоном. Космическая станция "Новые горизонты", двигаясь с гелиоцентрической скоростью 45 километров в cекунду, летела от Земли до Плутона девять лет, но из Стрельца А* она, конечно, никуда бы не улетела, ведь Sgr A* - это сверхмассивная черная дыра. Огромная, но тем не менее невероятно компактная для своей массы прожорливая бездна, не отдающая в окружающую среду ничего, даже света.
 
Впервые теоретическую возможность существования черной дыры описал в 1915 году физик Карл Шварцшильд, получив точное решение для уравнений Эйнштейна. Хотя чисто концептуально "черную звезду" - достаточно массивный объект, чтобы вторая космическая скорость на его поверхности была равна скорости света, - описал еще британский естествоиспытатель Джон Митчелл. О том, что такие объекты должны быть невидимыми и их, возможно, великое множество во Вселенной, он сообщил в письме Королевскому обществу, но особенного шума его идея тогда не наделала.
 
Долгое время подобные объекты назывались в астрономии коллапсарами, поскольку возникают, как правило, в результате коллапса массивных звезд. Само имя "черная дыра" стало популярным уже во второй половине ХХ века, и не все астрофизики ему симпатизировали, поскольку оно опиралось на интерпретацию теории, а не фактические данные наблюдений (такие ученые предпочитали термин "центральная машина").
 
Но действительно ли это имя корректно, до сегодняшнего дня нам было неизвестно - астрономы не получали достаточно хороших снимков подобных объектов, чтобы различить детали в их облике. Стрелец А*, диаметр которого, по последним оценкам, составляет около 60 млн километров, на расстоянии 26 тыс. световых лет выглядит как монета на поверхности Луны или Земля с Проксимы Центавра.
 
А черная дыра в центре галактики М87, фотографию которой сегодня представила миру коллаборация EHT, - дальше (55 млн световых лет), чем Стрелец А*, но массивнее (6,5 млрд солнечных масс), поэтому для наблюдателя с Земли она кажется объектом примерно того же размера. Ее в отличие от Стрельца А* не закрывает облако межзвездного газа, и потому изображение рассеивается не так сильно.
 
Снимок получили в результате интерферометрических наблюдений со сверхдлинной базой: грубо говоря, синхронных наблюдений одного объекта с радиотелескопов, находящихся на разных континентах. Сам EHT в этом смысле еще более "невидимый проект", чем Большой адронный коллайдер или LIGO: у радиоастрономов нет какого-то своего инструмента, их телескоп - это сеть уже существующих радиотелескопов, которые вместе собираются в инструмент с зеркалом диаметром в пол-Земли.
 
Наблюдения проводились в течение нескольких недель весной 2017 и 2018 годов. Все остальное время заняла пересылка данных в центры обработки и восстановление изображения. Каждую секунду наблюдений каждый из телескопов набирал гигабайты данных, суммарный объем исчисляется петабайтами - поэтому передавались они не по Сети, а пересылались на физических носителях: участники коллаборации без особенной иронии в голосе признаются, что для их нужд FedEx все еще быстрее Интернета. Только год ученые ждали прибытия в центр обработки данных Южного полюса. 
 
В разговоре с корреспондентом "Чердака" после пресс-конференции 10 апреля менеджер проекта ЕНТ Рено Тиланус сказал, что каждый телескоп в cети нарабатывает около 1-2 петабайтов данных за неделю наблюдений - из них сначала вычищают шумы, а потом "сводят", занимаются корреляцией: на это уходит в разы больше времени, до двух месяцев. В следующем году к наблюдениям подключатся еще три телескопа, и суммарный объем данных за несколько дней наблюдений достигнет 15 петабайт.
 
Изображение, представленное 10 апреля, сделано по наблюдениям лишь четырех дней в 2017 году. Собеседники корреспондента "Чердака" на пресс-конференции ФИАНа, которые сотрудничают с EHT, рассказали, что и это можно считать огромной удачей. Это значит, что именно столько в окне для наблюдений в восьми точках на планете, включая Южный полюс, была хорошая погода, которая позволила ученым получить чистый снимок. В 2018 году EHT повезло намного меньше - погода в отведенное им время так и не наладилась.
 
Менеджер проекта ЕНТ Рено Тиланус в беседе с автором подтвердил, что четырех дней наблюдения за М87* недостаточно для видео, хотя какую-то динамику они наблюдали. Для того чтобы получить видео, наблюдения такой черной дыры должны продолжаться как минимум две недели. В следующем году коллаборация надеется провести наблюдения Стрельца А*, если с погодой им повезет.
 
Еще один инструмент подобной "зоркости" (с достаточным угловым разрешением) у радиоастрономов только один - это российский "Радиоастрон", его зеркало в 30 раз больше, поскольку один из телескопов находится в космосе и в апогее удаляется на дистанцию орбиты Луны. Но он работает на длине волны 1,3 сантиметра, что в десять раз длиннее, чем у EHT. Поэтому, несмотря на намного более высокое угловое разрешение, ему сложнее "прищуриться" в направлении Стрельца А*, который закрыт для наблюдения в оптическом диапазоне облаком межзвездного газа где-то на полпути между Землей и центром нашей Галактики.
 

Теперь мы можем точно сказать, что тени черных дыр можно наблюдать. Что в центре М87 находится не кротовая нора. А также то, что ничего противоречащего общей теории относительности ученым установить не удалось. Как отметила в ходе пресс-конференции одна из участниц коллаборации, Моника Мосиброски из Неймегенского университета (снимок черной дыры был получен с использованием ее модели), дыра вращается по часовой стрелке. Плазменный диск вокруг нее практически круглый, это значит, что он почти перпендикулярен плоскости, в которой смотрят на М87* наблюдатели с Земли", - отмечает автор статьи.

 
Нашли ошибку в тексте?

Выделите ошибку и одновременно нажмите Ctrl + Enter


Если Вы располагаете информацией по теме данного материала, отправляйте нам видео или новости на почту.

новости по теме

Читаемое

Новости RT

    Новости Китая

      Ваше мнение

      С марта Казахстан перевели на единый часовой пояс. По сравнению с аналогичными показателями прошлого года тарифы на электроэнергию в Казахстане выросли примерно на 20%. Стали ли вы платить больше за электричество после перехода единый часовой пояс?