21:30
История года: первый взгляд человечества на черную дыру

Этой весной астрономы показали первое в истории изображение черной дыры, что привело к драматическому завершению многолетних усилий. Изображение дает человечеству первый проблеск газа и обломков, которые кружатся вокруг горизонта событий объекта, точки, за которой материал исчезает навсегда. Главный продукт научной фантастики наконец-то стал зримо реальным.

“Мы рады сообщить вам сегодня, что мы видели то, что считали невидимым”, - сказал директор-основатель телескопа Event Horizon Telescope (EHT) Шеп Доулман, когда он объявил о находке в апреле. Группа ученых сделала свое заявление одновременно в семи разных странах, сопроводив его серией научных статей, опубликованных в то же время в журнале Astrophysical Journal Letters. 

Предметом фотосессии стала соседняя галактика, получившая название M87, и ее сверхмассивная черная дыра, масса которой составляет 6,5 миллиарда Солнц. Несмотря на свои размеры, черная дыра находится так далеко от Земли — 55 миллионов световых лет,-что для получения изображения потребовался телескоп размером с нашу планету. EHT соответствовал требованиям, с его сетью почти дюжины независимых обсерваторий по всему миру, сотрудничающих как один огромный детектор. (Только восемь обсерваторий были частью EHT в 2017 году, когда исследователи впервые собрали данные изображений. Затем ученые провели два года, анализируя и форматируя его, прежде чем смогли представить готовую картину.

Фотография черной дыры на первый взгляд кажется невозможной. Объекты настолько массивны и плотны, что даже свет не может избежать их притяжения. Это означает, что черная дыра буквально черная — она не испускает и не отражает никакого света. И, конечно же, в центре изображения ЭХТ находится темный сгусток самой черной дыры, которую астрономы часто называют ее тенью. Но фотография показывает нечто большее: тень окружает яркое, огненное кольцо света.

Ферьял Озель-астрофизик из Аризонского университета и сотрудник EHT. Она говорит, что свет исходит от горячего газа, вращающегося поблизости, нагретого во время его бурного падения в черную дыру. ” Наши телескопы способны улавливать свет до тех пор, пока он исходит не из непосредственной близости от черной дыры, а непосредственно за ее пределами", - говорит Озель. “Когда свет падает на горизонт событий, эта часть становится темной.”

Годы сшивания данных вместе

Изображение и полученные в результате данные помогли астрономам узнать больше о черных дырах в целом, и об этой в частности, что делает двухлетнее ожидание более чем стоящим. Отчасти причиной задержки была просто логистика сбора такого количества наблюдений. Каждая обсерватория собирает данные в узком диапазоне длин волн, что приводит к огромным объемам информации — эквиваленту до 5000 лет музыкальных файлов mp3. Это слишком много, чтобы просто написать кому-то по электронной почте. Вместо этого исследователи должны были найти способы физического перемещения этих данных. Например, чтобы передать информацию с телескопа Южного полюса в Антарктиде, ученым пришлось ждать весны, когда самолеты наконец-то снова начали летать.

Только после этого исследователи могли приступить к сложному процессу объединения данных восьми обсерваторий-методу, известному как интерферометрия. У команды была своя работа: необработанные файлы с каждого из наблюдательных пунктов поступали с разных ракурсов на небе, в разных длинах волн и в разное время наблюдения.

"Калибровка и работа с ним заняли много месяцев", - говорит Озель. “И в конце концов мы синтезируем его в единый образ.” Но это еще не конец работы, - говорит она. "[Вы] проведете еще шесть месяцев, беспокоясь обо всех вещах, которые вы могли бы сделать неправильно, и задавая себе все больше и больше вопросов, пока, наконец, вы не сможете быть уверены, что то, что у вас есть, реально.”

Эй, Черная Дыра, Скажи "Сыр"!

Как вы можете запечатлеть крупным планом черную дыру? Начните с телескопа размером с планету: EHT. Астрономы в восьми точках на четырех континентах (девятая, в Гренландии, присоединилась в 2018 году) сотрудничали для сбора данных и обработки их в единое изображение. 

Нацелился на черную дыру нашей Галактики

И это реальное изображение - только первое, которое астрономы ожидают получить от ЭХТ. Другая главная цель глобального массива - черная дыра в центре Млечного Пути, Стрелец а* (произносится как а-звезда). Хотя он находится в 1000 раз ближе, чем M87, он также примерно в 1000 раз меньше, поэтому он требует такого же количества наблюдательной мощности. Но поскольку он меньше, материал, вращающийся вокруг его горизонта событий, движется гораздо быстрее, завершая один круг каждые несколько минут; для M87 это один раз в несколько дней. "Это делает Стрельца более трудным", - говорит Озель.

Более того, астрономы, нацеленные на Стрельца А*, должны смотреть сквозь диск галактики, что означает, что они имеют дело с большим количеством пыли и других мешающих материалов. Но они все еще надеются выпустить изображения черной дыры нашей галактики в ближайшем будущем.

Еще более захватывающими являются повторяющиеся изображения M87 и других черных дыр, которые еще предстоит увидеть. Наблюдая, как черная дыра изменяется или не изменяется со временем, астрономы могут узнать о ее стабильных характеристиках и наблюдать, как материал исчезает за горизонтом событий.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Новый вид слабоумия поражает "старейших старых"


6 самых глупых мифов о сексе


20 вещей, которые вы не знали о долголетии

Категория: Космос / Планеты / Технологии | Просмотров: 128 | Добавил: admin | Теги: Черная дыра, телескоп размером, астроном, изображение, EHT, Горизонт Событий | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar