Это первая фотография черной дыры

134
134 points

В апреле 2017 года 8 радиотелескопов по всему миру были повернуты в одном направлении. Цель была амбициозной: получить изображение тени горизонта событий сверхмассивной черной дыры. Сегодня была представлена самая первая фотография черной дыры в центре Мессье 87, сверхгигантской галактики в соседнем скоплении галактик Дева.

Конечно, эта фотография не непосредственно самой черной дыры (по самой своей природе это было бы невозможно), а ее тени. Ведь черные дыры генерируют настолько сильное гравитационное поле, что ничто, включая видимый свет, не может покинуть их. Вместо этого на изображении виден горизонт событий черной дыры, вихрь пыли, газа и звезд и, что важно, свет (отсюда и изображение), который окружает край черной дыры перед тем, как попасть внутрь, и тень черной дыры за ее пределами.

Изображение: EHT

Консорциуму Event Horizon Telescope (EHT) удалось достичь этого невероятного результата, используя явление, называемое интерферометрией. Если одновременно использовать два телескопа, которые находятся далеко друг от друга, можно невероятным образом объединить наблюдения. Чем дальше расположены телескопы, тем точнее изображения. Телескопы EHT расположены по всему миру, от Чили и Испании до Гавайских островов и Мексики, вплоть до Южного полюса. В совокупности они имеют мощность одного телескопа размером с Землю — и это единственный подход, который позволил собрать достаточно данных, чтобы увидеть M87.

«Если мы погрузимся в яркую область, такую ​​как диск светящегося газа, мы ожидаем, что черная дыра создаст темную область, похожую на тень — что предсказывает общая теория относительности Эйнштейна, чего мы никогда раньше не видели, — заявил глава EHT Science Council Хейно Фальке из университета Неймегена, Нидерланды. — Эта тень, вызванная гравитационным изгибом и захватом света горизонтом событий, многое раскрывает о природе этих захватывающих объектов и позволила нам измерить огромную массу черной дыры M87».

M87 — это эллиптическая галактика, удаленная на 54 миллиона световых лет и ее сверхмассивная черная дыра намного больше той, что находится в центре нашей собственной галактики. Она имеет массу в 6,5 миллиардов раз больше массы Солнца и простирается на 0,39 световых лет.

«Как только мы убедились, что получили изображение тени, мы смогли сравнить наши наблюдения с обширными компьютерными моделями, которые включают физику искривленного пространства, перегретого вещества и сильных магнитных полей. Многие из особенностей наблюдаемого изображения удивительно хорошо соответствуют нашему теоретическому пониманию, — сказал Пол Хо, член правления EHT и директор Восточноазиатской обсерватории. — Это дает нам уверенность в интерпретации наших наблюдений, включая нашу оценку массы черной дыры».

Модель черной дыры в центре М 87. Изображение: ESO/M. Kornmesser

Наблюдение за черной дырой является невероятным научным подвигом, но это также важный тест для теории общей теории относительности Эйнштейна, квантовой механики и некоторых астрофизических теорий. Детали этих результатов были опубликованы в нескольких статьях в Astrophysical Journal Letters.

Однако мы до сих пор не знаем, что находится внутри черных дыр и пока у нас очень мало уверенности в том, что их окружает. Наши наблюдения этих объектов были почти исключительно косвенными, создавая симуляции и модели. Мы видим их эффект, а не сами объекты. Благодаря этому новаторскому проекту мы достигли границы между вселенной и тем, что находится внутри черной дыры.


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

134
134 points