Ученые собираются раскрыть первое изображение черной дыры
Мир наконец-то увидит черную дыру — не впечатление художника или сгенерированное компьютером подобие, а реальная вещь.
На шести пресс-конференциях по всему миру, намеченных на 13:00 по Гринвичу (09:00 по восточному времени) в среду, ученые представят первые результаты телескопа «Горизонт событий» (EHT), задуманного специально для этой цели.
Это было долгое ожидание.
Из всех сил во Вселенной, которые мы не можем увидеть, включая темную энергию и темную материю, ни один не разрушил человеческое любопытство так глубоко, как невидимые, пожирающие звезды монстры, известные как черные дыры.
Тем не менее, явления настолько сильны, что ничто рядом — даже свет — не может избежать их гравитационного притяжения .
«За эти годы мы накопили косвенные данные наблюдений», — сказал Пол Макнамара, астрофизик из Европейского космического агентства и ученый проекта миссии LISA, которая будет отслеживать массовые слияния черных дыр из космоса.
Например, в сентябре 2015 года детекторы гравитационных волн LIGO в Соединенных Штатах Америки измерили две черные дыры, разбивающиеся вместе.
«Рентген, радиоволны, свет — все они указывают на очень компактные объекты, и гравитационные волны подтвердили, что они действительно являются черными дырами, даже если мы никогда не видели их на самом деле», — сказал Макнамара AFP.
Два кандидата борются за то, чтобы оказаться на первом в истории изображении.
Создатели шансов предпочитают Стрельца А *, черную дыру в центре нашей собственной спиральной галактики, Млечного Пути.
Саг А * имеет в четыре миллиона раз больше массы Солнца и имеет ширину около 24 миллионов километров.
Это может звучать как большая цель, но для телескопа на Земле, на расстоянии около 26 000 световых лет (245 триллионов километров), это все равно, что пытаться сфотографировать мяч для гольфа на Луне.
Другой кандидат еще в 1500 раз массивнее, заключен в далекую эллиптическую галактику, известную как M87.
Сравнивая два, расстояние и размер уравновешиваются, что делает почти одинаково легким (или трудным) точное определение любого из них.
Рябь в пространстве-времени
Черная дыра — это небесный объект, который сжимает огромную массу в чрезвычайно маленькое пространство. Чем больше масса, тем больше черная дыра.
При той же шкале сжатия масса Земли будет вмещаться в наперсток, а у Солнца расстояние от края до края будет всего шесть километров.
Есть два типа.
Черные дыры разнообразных садов — до 20 раз более массивные, чем Солнце — образуются, когда центр очень большой звезды падает на себя.
Так называемые сверхмассивные черные дыры как минимум в миллион раз больше Солнца. И Sag A *, и M87 попадают в эту категорию.
EHT не похож ни на один инструмент для наблюдения за звездами, когда-либо разработанный.
«Вместо создания гигантского телескопа мы объединили несколько обсерваторий, как если бы они были фрагментами гигантского зеркала», — сказал AFP Майкл Бремер, астроном из Института миллиметрической радиоастрономии в Гренобле.
Восемь таких радиотелескопов, разбросанных по всему земному шару — на Гавайях, в Аризоне, Испании, Мексике, Чили и на Южном полюсе — обнулились в Саг А * и М87 в четыре разных дня в апреле 2017 года.
Каждый по крайней мере большой, как футбольное поле. Вместе они образуют виртуальный телескоп диаметром более 12 000 километров, диаметр Земли.
Данные, собранные массивом, должны были быть собраны суперкомпьютерами в Массачусетском технологическом институте в Бостоне и в Бонне, Германия.
«Алгоритмы визуализации, которые мы разработали, заполняют пробелы в данных, которые нам не хватает, чтобы восстановить картину», — сказали на своем веб-сайте.
Астрофизики, не участвующие в проекте, в том числе Макнамара, с нетерпением — возможно, с тревогой — ждут, чтобы выяснить, не противоречат ли результаты теории общей относительности Эйнштейна, которая никогда не проверялась в таком масштабе.
В экспериментах LIGO 2015 года были обнаружены характерные колебания в искривлениях пространства-времени во время слияния чёрных дыр.
«Теория общей теории относительности Эйнштейна говорит, что это именно то, что должно произойти», — сказал Макнамара.
Но это были крошечные черные дыры по сравнению с любой из тех, что находятся под взором EHT.
«Может быть, те, которые в миллионы раз массивнее, отличаются — мы просто еще не знаем», — сказал Макнамара.
