Эпохальное открытие: Астрономы впервые в истории показали черную дыру

D3cLqPGWwAAUPAA

Впервые в истории ученые смогли зафиксировать черную дыру в ее натуральном виде. Изображение этого объекта, который ранее считался гипотетическим, было представлено в среду на специальной пресс-конференции. Фотография была сделана участниками проекта Event Horizon Telescope (EHT) – глобальной сети из восьми радиотелескопов, разнесенных по разным континентам. Все образы этого таинственного явления, которые публиковались прежде, являлись результатом воображения художника либо компьютерной симуляции. "Наконец-то! Больше никаких симуляций. Впервые в истории вы смотрите на реальную черную дыру", – заявили ученые.

 

e7944d52d125d0f52ca5e4c5d408d387

Первое в истории фото черной дыры в натуральном виде. Фото сети телескопов EHT

 

Презентацию, видеозапись которой представлена ниже, открыл еврокомиссар по науке и инновациям Карлуш Моэдаш. Он объявил, что речь идет об эпохальном открытии: "История науки поделится на период до изображения черной дыры и после".

 

 

Величайшее открытие

Согласно теории, черная дыра – область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть ее не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Теоретически возможность существования таких областей пространства-времени следует из уравнений Эйнштейна.

Значимость сегодняшнего открытия состоит в том, что существование черной дыры, которая ранее оставалась предметом научной гипотезы – пусть и очень убедительной, – было подтверждено визуально. В прежние времена имелись лишь убедительные косвенные, но не прямые доказательства присутствия такого рода объектов во Вселенной.

 

Black-Hole-NASACXCVillanova-University-750x376

 

"Полученная картинка подтверждает существование горизонта событий, то есть подтверждает правильность общей теории относительности Эйнштейна", – заявил один из руководителей проекта Лучано Реццола.

По его словам, это открытие "превращает математический концепта горизонта событий, который обычно является написанными на доске формулами, в реальный объект, что-то проверяемое, измеряемое и многократно наблюдаемое". "Это фундаментальный первый шаг в любом научном исследовании", – подчеркнул исследователь.

Это событие было столь важно для всего научного мира, что журналистам объявили о нем на пресс-конференции, которую одновременно провели на четырех языках сразу в шести городах – в Брюсселе, Вашингтоне, Сантьяго-де-Чили, Тайбэе, Токио и Шанхае.

Что на снимке? 

На представленном выше историческом кадре – изображение сверхмассивной черной дыры в центре гигантской эллиптической галактики М87. Она располагается относительно близко по космическим меркам от Млечного пути – на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли, – и принадлежит к так называемой Местной группе галактик. Масса изображенной на фото черной дыры составляет 6,5 миллиардов масс Солнца. Речь идет о сверхмассивной черной дыре: она более чем в тысячу раз тяжелее черной дыры, располагающейся в центре Млечного пути.

"То, что мы видим, – больше по размеру, чем вся наша Солнечная система", – пояснил Би-би-си профессор Университета Неймгена в Нидерландах Хейно Фальке, добавив, что "это одна из самых массивных черных дыр, которые в принципе могут существовать". "Абсолютный монстр, чемпион Вселенной в сверхтяжелом весе", – так он охарактеризовал этот объект.

По словам Фальке, идеально круглую черную дыру окружает "огненное кольцо", то есть устремляющийся в нее горячий газ, разогретый до невероятных температур и светящийся так сильно, что затмевает по яркости несколько миллиардов звезд, расположенных в той же галактике. Благодаря этому данное свечение можно увидеть с Земли. Сама черная окружность – это область внутри горизонта событий, откуда свет вырваться уже не может: там перестают действовать все привычные нам законы физики.

Изображение реконструировано из радионаблюдений. На фотографии видно кольцо, образованное светом от аккреционного диска, который огибает черную дыру, обладающую гигантским гравитационным притяжением. Аккрецией называют процесс падения вещества на космическое тело из окружающего пространства.

 

Снимок экрана 2019-04-10 в 17.55.15

Наконец-то! Больше никаких симуляций. Впервые в истории вы смотрите на реальную черную дыру". Пресс-конференция, посвященная изображению черной дыры в М87.

 

В свою очередь Моника Мощибродская – другая участница проекта – сообщила, что данная черная дыра вращается. На это, по ее словам, указывает "несимметричная картинка". Еще одно свидетельство в пользу такого вывода – наличие выбрасываемой из этой дыры огромного джета (струи плазмы) длиной около 5 тысяч световых лет. Ниже представлено изображение джета черной дыры в М87. Фотография сделана орбитальным телескопом Hubble.

 

9aebd4a7a58947a44193bad530978aca

Джет черной дыры в М87. Фото телескопа Hubble

 

"В М-87 изображение в течение дня меняется слабо. При дальнейших наблюдениях можно будет увидеть эволюцию изображения", — рассказал менеджер проекта EHT Ремо Тиланус. Таким образом, в будущем появится возможность увидеть не только фото, и видео черной дыры. Для получения непрерывного изображения необходимо наблюдать минимум две недели. Первый такой эксперимент будет проведен в следующем году.

 

Почему только сейчас?

Впервые существование черных дыр было предсказано более общими научными теориями еще в конце XVIII века и с тех пор многократно подтверждено расчетами, однако "вещественное доказательство" было презентовано лишь сегодня, 10 апреля.

Аналогичным образом физики десятилетиями прицельно искали предсказанные ранее гравитационные волны и бозон Хиггса. Недавно, спустя десятилетия поисков, они нашли и то, и другое.

Ниже представлена фотография, которая сопоставляет теоретические визуальные предсказания с реальными изображениями черной дыры в М87.

 

D3y1LhKX4AARRoB

 

Проблема с обнаружением черной дыры заключалась в том, что ее невозможно было увидеть не только невооруженным глазом, но и с помощью аппаратуры – именно потому, что дыра не излучает ни видимый глазом солнечный свет, ни радиоволны, ни рентгеновское излучение, ни гамма-лучи. Время и пространство вокруг черной дыры сильно искривлены, а окружает ее плотное облако космической пыли и газа.

Единственный способ получить реальное фото черной дыры – это зафиксировать лучи, прошедшие по самому краю горизонта событий и при этом не поглощенные черной дырой. Именно это удалось сделать комплексу EHT после нескольких лет сбора информации. Общий ее объем которой оказался настолько велик, что его невозможно было бы передать по Интернету: сотни жестких дисков пришлось свозить самолетами в аналитические центры в Бонне и Бостоне.

Примечательно, что основные данные для получения изображения были получены еще год назад, однако ученые ждали данных с последнего телескопа на Южном полюсе: их можно было передать только на физическом носителе, который в итоге доставили на "большую землю".

 

_94262988_img_0929

Участница проекта Кэти Боуман показывает жесткие диски с результатами наблюдений за черной дырой в М87

 

Конструкция сети EHT уникальна. Она состоит из восьми радиотелескопов, расположенных на Гавайях, в американском штате Аризона, в Испании, Мексике, Чили и на Южном полюсе. На следующем этапе исследований конструкция сети EHT пополнится еще тремя телескопами.  Это позволит EHT улучшить разрешение изображений.

В настоящее время ученые бьются над тем, чтобы сделать снимок черной дыры в центре Млечного пути. Выполнить эту задачу намного сложнее, чем сфотографировать черную дыру в далекой галактике, поскольку "огненное кольцо" в центре Млечного пути меньшего размера и не такое яркое.

При чем здесь Россия?

Телескопы EHT изучают окрестности черных дыр на частоте 230 гигаГерц. Значительно улучшить детализацию ученые намерены после того, как будет построен российский космический радиотелескоп "Миллиметрон", который должен будет позволить увеличить разрешение в десятки раз.

"С введением в строй космического телескопа «Миллиметрон» мы сможем снимать «кино» о нашей черной дыре, поскольку ее изображение меняется очень быстро, а наземные телескопы этого не позволяют", – пояснил Тиланус в ходе пресс-конференции.

К сожалению для научного мира, запуск "Миллиметрона" неоднократно откладывался. Если этот проект и будет реализован, то, как предполагается, это произойдет не раньше конца следующего десятилетия.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: На проекте «конкурента» телескопа Hubble украли полмиллиона долларов. Россия разрабатывает его уже 30 лет

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Российский телескоп перестал выходить на связь

Миллиметрон был задуман еще в 1990-е годы. Он должен был заработать в 2019 году, однако в настоящее время у россиян имеется лишь эскизный проект. В июне прошлого года вице-президент Российской академии наук Юрий Балега сообщил, что запуск "Миллиметрона" может быть перенесен за 2030 год.

"Миллиметрон" в некотором смысле повторяет судьбу другого российского проекта – телескопа Т-170М, который пытаются соорудить в рамках проекта "Спектр УФ" (Всемирной космической обсерватории). По замыслу разработчиков, данный аппарат с главным зеркалом диаметром 1,7 метров должен стать конкурентом американскому Hubble, который работает на орбите с апреля 1990 года. По данным следствия, в ходе реализации проекта "Спектр УФ" были похищены выделенные на него средства. "Спектр УФ" был задуман еще в начале 90-х годов прошлого века, а запуск системы намечался на 1997 год, однако комплекс не реализован до сих пор.

Подпишитесь на страницу Newsader в Facebook: жмите кнопку "Нравится"

Подпишитесь на страницу Newsader в Twitter

Материал подготовил Александр Кушнарь, Newsader

Новости по теме