Це перше пряме спостереження, яке підтвердило існування чорної діри, відомої як Стрілець A*, як серце Чумацького Шляху.
Чорні діри не випромінюють світло, але на зображенні зображена тінь чорної діри, оточена яскравим кільцем, світло згинається під дією сили тяжіння чорної діри. Астрономи стверджують, що чорна діра в чотири мільйони разів більша за наше Сонце.
Майкл Джонсон, астрофізик, Центр астрофізики: «Протягом десятиліть астрономи задавалися питанням, що лежить в основі нашої галактики, притягуючи зірки на тісні орбіти своєю величезною гравітацією» | Гарвард і Смітсонів, у заяві.
«Використовуючи зображення (Event Horizon Telescope, або EHT), ми наблизилися в тисячу разів ближче до цих орбіт, де гравітація зростає в мільйон разів сильніше. На такій близькій відстані чорна діра прискорює матерію, щоб наблизитися до швидкості світла, і вигинається шляхи фотонів у скрученому (просторі-часі)».
Чорна діра знаходиться на відстані приблизно 27 000 світлових років від Землі. Наша Сонячна система розташована в одному з спіральних рукавів Чумацького Шляху, тому ми так далеко від центру галактики. Якби ми могли побачити це на нічному небі, чорна діра була б такого ж розміру, як пончик на Місяці.
«Ми були вражені тим, наскільки розмір кільця відповідав очікуванням від загальної теорії відносності Ейнштейна», — сказав вчений проекту EHT Джеффрі Бауер з Інституту астрономії та астрофізики, Academia Sinica, Тайбей.
«Ці безпрецедентні спостереження значно покращили наше розуміння того, що відбувається в (центрі) нашої галактики, і дають нове уявлення про те, як ці гігантські чорні діри взаємодіють із оточенням».
Пошук чорної діри
Астрономам знадобилося п’ять років, щоб зняти та підтвердити це зображення та відкриття. Раніше вчені спостерігали, як зірки обертаються навколо деяких невидимих масивних об’єктів у центрі галактики.
Рамеш Нараян, астрофізик-теоретик Центру астрофізики: «Тепер ми бачимо, що чорна діра поглинає довколишні газ і світло, затягуючи їх у бездонний кратер» | Гарвард і Смітсонів, у заяві. «Це зображення підтверджує десятиліття теоретичної роботи, щоб зрозуміти, як роз’їдають чорні діри».
Це відкриття стало можливим завдяки понад 300 дослідникам із 80 установ, які працюють із мережею з восьми різних радіотелескопів по всьому світу, що входять до складу телескопа Event Horizon.
Телескоп названий на честь «горизонту подій», точки, в якій світло не може вийти з чорної діри. Ця глобальна мережа телескопів, по суті, являє собою єдиний віртуальний телескоп «розміром із Землю», коли всі вісім пов’язані між собою, а спостереження ведуться пліч-о-пліч.
Хоча два зображення схожі, дуга A* більш ніж у 1000 разів менша, ніж M87*.
«У нас є два абсолютно різних типи галактик і дві дуже різні маси чорних дір, але біля краю цих чорних дір вони виглядають дивовижно схожими», — сказав Сера Марков, співголова Наукової ради EHT та професор теоретичної астрофізики. інститут. У заяві Амстердамського університету.
«Це говорить нам про те, що (теорія Ейнштейна) загальна теорія відносності тісно керує цими речами, і будь-які відмінності, які ми бачимо далі, повинні бути пов’язані з відмінностями в матерії, яка оточує чорні діри».
Неможливо сфотографувати
Хоча чорна діра Чумацького Шляху знаходиться ближче до Землі, її було важко сфотографувати.
«Газ поблизу чорних дір рухається з однаковою швидкістю — приблизно з однаковою швидкістю світла — навколо Sgr A* і M87*», — вчений EHT Чи-Кван Чан з обсерваторії Стюарда та відділу астрономії та Інституту науки про дані університету. Про це йдеться в заяві штату Арізона.
“Але коли газу потрібні від кількох днів до тижнів, щоб обернути більший M87*, у набагато меншому Sgr A* він обертається всього за кілька хвилин. Це означає, що яскравість і структура газу навколо Sgr A* швидко змінювалися. оскільки співпраця EHT спостерігала за цим — трохи схоже на спробу зробити чітке зображення цуценя, який швидко ганяється за хвостом».
Глобальній мережі астрономів довелося розробити нові інструменти, щоб забезпечити швидкий рух газу навколо Стрільця A*. Отримане зображення є середнім серед різних зображень, зроблених командою. За словами дослідників з Калтеху, зробити знімок Стрільця A* було все одно, що сфотографувати зерно солі в Нью-Йорку за допомогою камери в Лос-Анджелесі.
“Це зображення з телескопа Event Horizon Telescope вимагає більше, ніж просто отримання зображення з телескопів на високих гірських вершинах. Це продукт як технічно складних спостережень телескопа, так і інноваційних обчислювальних алгоритмів”, – сказала Кетрін Боуман, дослідниця Розенберга та асистент кафедри обчислювальної техніки та Математичні науки, електротехніка та астрономія в Каліфорнійському технологічному інституті під час прес-конференції.
Кожен телескоп був досягнутий максимальної межі, яка називається межею дифракції, або максимальною кількістю дрібних елементів, які він може побачити.
“І це, в основному, той рівень, який ми тут бачимо”, – сказав Джонсон на прес-конференції. «Це незрозуміло, тому що, щоб зробити зображення чіткішим, нам потрібно відсунути наші телескопи або перейти на вищі частоти».
В поле зору
Отримання зображень двох абсолютно різних чорних дір дозволить астрономам визначити їх схожість і відмінність і краще зрозуміти, як газ поводиться навколо надмасивних чорних дір, що може сприяти утворенню та еволюції галактик. Вважається, що чорні діри знаходяться в центрі більшості галактик і діють як їхні двигуни.
Тим часом команда EHT працює над розширенням мережі телескопа та модернізацією, яка може призвести до більш приголомшливих зображень і навіть відео чорних дір у майбутньому.
Зйомка чорної діри в русі може показати, як вона змінюється з часом і що робить газ, коли він обертається навколо чорної діри. Боумен і член EHT Антоніо Фуентес, який приєднається до Caltech як докторант у жовтні, розробляють методи, які дозволять їм зв’язати зображення чорних дір разом, щоб відобразити цей рух.
Це «перше безпосереднє зображення ніжного гіганта в центрі нашої галактики» — це лише початок, сказав Феріал Озіл, член Наукової ради EHT, професор астрономії та фізики та заступник декана з досліджень Університету Арізони. Прес-конференція.
«Цей образ є свідченням того, чого ми можемо досягти, коли ми об’єднуємо наші найяскравіші уми як глобальну дослідницьку спільноту, щоб зробити, здавалося б, неможливе та можливе», – сказав директор Національного наукового фонду Сітураман Панчанатан у заяві. «Мова, континенти і навіть галактика не можуть стати на заваді того, чого може досягти людство, коли ми об’єднаємося заради загального блага».
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
