Астрофизики впервые показали изображение черной дыры⁠⁠

Участники проекта Event Horizon Telescope (Телескоп горизонта событий), крупной сети радиотелескопов, впервые показали реальное изображение тени черной дыры - в галактике Messier 87 (M87) в созвездии Девы.

По всему миру прошло одновременно шесть больших пресс-конференций, где астрофизики сообщили о результатах работы международного проекта.

Один из руководителей проекта Лучано Реццол отметил, что полученное изображение подтверждает существование горизонта событий, то есть доказывает правильность общей теории относительности Альберта Эйнштейна.

Ученые объединили мощности восьми длинноволновых радиотелескопов в разных точках планеты в один большой радиотелескоп-интерферометр, поскольку сеть радиотелескопов лучше всего подходит для подобных наблюдений. Радиотелескопы находятся, в частности, во Франции, Чили, на острове Гавайи, Южном полюсе. Телескоп горизонта событий получил свое название в честь границы пространства-времени, которое окружает черную дыру и является так называемой точкой невозврата.

Куда смотрел телескоп

Чтобы исследовать окрестности сверхмассивных черных дыр в центрах каждой галактики, ученые направили сеть радиотелескопов на два объекта - Стрелец А*, компактный и яркий источник радиоизлучения, находящийся в центре нашей галактики Млечный Путь на расстоянии около 26 тыс. световых лет от Земли, и на еще одну черную дыру - в центре эллиптической галактики Messier 87 (M87) в созвездии Девы, она находится на расстоянии 55 млн световых лет от Земли. Черная дыра в галактике М87 примерно в 6,5 млрд раз тяжелее Солнца и в тысячу раз тяжелее Стрельца А*.

Непрерывные наблюдения продолжались в течение 10 суток в апреле 2017 года. Каждый из телескопов собрал по 500 ТБ информации. На расшифровку и анализ полученных данных у ученых ушло два года. При изучении результатов наблюдений ученые прибегли к помощи суперкомпьютеров в обсерватории Хайстак (Массачусетский технологический институт, США) и Институте радиоастрономии имени Макса Планка в Бонне (Германия).

Самым известным в массовой культуре изображением черной дыры стал образ Гаргантюа в фильме "Интерстеллар". За создание визуального образа черной дыры и его научную достоверность отвечал американский астрофизик Кип Торн, получивший Нобелевскую премию за открытие гравитационных волн. В киноленте изображение изобилует деталями и оптическими эффектами.

Считается, что черная дыра представляет собой объект с такой сильной гравитацией, что даже свет не может отдалиться от него на бесконечное расстояние и из черной дыры не может выбраться никакое тело. Концепция таких объектов связана с современным взглядом на гравитацию, общей теорией относительности Эйнштейна, и представлением тяготения в ней через искривление пространства-времени.

Что хотели узнать астрофизики

Предполагалось, что совместная работа телескопов поможет разглядеть тень черной дыры. Измерения позволят протестировать общую теорию относительности и получить очередное доказательство существования черных дыр. Черные дыры остаются гипотетическими объектами, но у астрономов не осталось сомнений в том, что они существуют. Уже получено большое количество косвенных свидетельств их существования, начиная от наблюдений тесных двойных систем и до гравитационных волн. Первое научно обоснованное изображение черной дыры получил французский астрофизик Жан-Пьер Люмине в 1979 году.

Однако непосредственных наблюдений черных дыр до сих пор не существовало - черные дыры невелики, но при этом сильно удалены.

Ученые также хотели выяснить, почему одни черные дыры являются центрами колоссальных источников излучения - квазаров, в то время как другие, в том числе Стрелец A*, ведут себя спокойно. Кроме этого, детальные наблюдения помогут проверить экзотические гипотезы, например гипотезу о кротовых норах.

Источник