Учёные из международного проекта Event Horizon Telescope (EHT) впервые в истории показали изображение чёрной дыры. Его удалось сделать с помощью объединения телескопов, расположенных на разных континентах.
Первое в истории науки изображение чёрной дыры. Credit: Event Horizon Telescope.
Чёрная дыра — область в пространстве, которая возникла в результате полного гравитационного коллапса вещества. Гравитационное притяжение этих объектов настолько велико, что ни вещество, ни свет, ни даже информация не могут его покинуть. Единственное исключение — излучение (испарение) Хокинга. Но для полного «сдувания» чёрной дыры большого размера из-за этого явления потребуются многие миллиарды лет, и это при условии полного «голода», т.е. отсутствия поступления новой материи к дыре.
Сверхмассивная чёрная дыра, запечатлённая на снимке EHT, расположена на расстоянии 55 млн световых лет (более 500 трлн километров) от Земли в созвездии Девы, её масса в 6,5 млрд раз больше массы Солнца. Она находится в галактике М 87.
«То, что мы видим [на снимке], — больше по размеру, чем вся наша Солнечная система. Это одна из самых массивных чёрных дыр, которые в принципе могут существовать», — рассказал ВВС профессор университета Неймгена в Нидерландах Хейно Фальке.
Если быть более точным, то на фотографии изображена не сама чёрная дыра, а её «внешняя оболочка» перед горизонтом событий и т.н. тень. Горизонт событий — область пространства-времени, откуда никакое вещество, излучение и даже информация из-за чудовищной гравитации не сможет вырваться. Однако снаружи от него лучи могут избежать этой ловушки. При этом чёрная дыра ещё искривляет любое излучение (в том числе и свет) исходящий от источников, расположенных позади неё. Тень чёрной дыры — сильное снижение яркости свечения в центральной области изображения, вызванное искривлением траекторий фотонов и отсутствием стабильных орбит на нескольких радиусах Шварцшильда.
Важно отметить, что полученное изображение очень похоже на то, что получали учёные при моделировании внешнего вида чёрных дыр. Это очень важно для науки, так как подтверждается правильность многих астрофизических гипотез.
Над этим уникальным проектом работала команда из более чем 200 исследователей. Всего за 2017 и 2018 года удалось собрать более 10 петабайт (!) данных, на обработку которых ушло полтора года. Чёрная дыра в М 87 была более удобна для наблюдений, чем «родная» сверхмассивная чёрная дыра Стрелец А* в нашей галактике Млечный Путь.
«Чтобы получить фотографию чёрной дыры максимально высокого разрешения мы объединили в одну глобальную сеть восемь мощнейших радиотелескопов, расположенных по всей планете, и направили их в центр галактики Messier 87. Это стало возможным только благодаря международному сотрудничеству и технологическому прогрессу, достигнутому в последние несколько лет», – рассказывает Лучано Реззола, профессор теоретической релятивисткой астрофизики из Франкфуртского университета им. Гёте (Германия).
Расположение телескопов проекта ЕНТ по всему миру. Credit: Event Horizon Telescope.
До этого существование чёрных дыр было лишь гипотезой. Они были предсказаны общей теорией относительности Альберта Эйнштейна ещё в начале 20-го века. У учёных есть огромное число косвенных доказательств, которые не оставляют сомнений в существовании этих загадочных объектов, но не было прямых... Не было до появления этого изображения.
0
