На протяжении многих лет ученые мечтали заглянуть в сердце Млечного Пути. Удивительно, но их мечта наконец сбылась: с помощью сети обсерваторий проекта „Телескоп горизонта событий“ (EHT) астрономы опубликовали первое в истории изображение Стрельца А* - сверхмассивной черной дыры в центре Галактики. Ее масса превышает солнечную в 4 миллиона раз. Этот космический монстр расположился на расстоянии около 26 тысяч световых лет от Земли и технически увидеть его невозможно. Но так как черные дыры притягивают к себе все объекты поблизости, они окружены светящейся уничтоженной материей, которая кружится над пропастью со скоростью, близкой к скорости света.
Центр Млечного Пути - одно из самых труднодоступных мест для астрономических наблюдений.
Сердце Галактики
Черные дыры представляют собой объекты в пространстве-времени, гравитационное притяжение которых поглощает все, что находится поблизости. Эти космические монстры притягивают свет и материю, что вращаются вокруг черной дыры, искривляющей пространство и время вокруг себя, отбрасывая тень на светящуюся материю.
Увидеть саму черную дыру технически невозможно - ни свет, ни материя не могут вырваться за ее пределы. Однако полученное в ходе работы изображение Стрельца А* является убедительным доказательством того, что в центре нашей Галактики действительно располагается черная дыра.
Черная дыра в центре Млечного Пути располагается в 26 000 световых лет от нашей планеты
Ранее в 2019 году исследователи получили первое изображение черной дыры в галактике Messier 87. Безусловно, для неподготовленного зрителя изображение Стрельца А* похоже на снимок черной дыры M87, но, как утверждает команда EHT, эти объекты сильно отличаются друг от друга.
Лично я доволен тем фактом, что мы наконец доказали существование черной дыры в центре нашей галактики, -
Вселенная переполнена галактиками и черными дырами. Это - научный факт
Астрономы полагают, что в центре практически всех галактик во Вселенной, включая Млечный Путь, располагаются черные дыры. Получить их изображения непросто; когда свет засасывает в бездну вместе с перегретым газом и пылью, он изгибается и скручивается под действием гравитации.
Чем питаются черные дыры
В ходе пресс-конференции 12 мая астрономы представили изображение, полученное с помощью EHT - сети из восьми синхронизированных радиотелескопов по всему миру. Но создать хорошее и достоверное изображение Стрельца А* непростая задача - все предыдущие попытки показали, что черная дыра в центре Млечного Пути ведет себя неспокойно.
В 2017 году ученые доказали существование гравитационных волн
Но несмотря на отсутствие стабильности, полученное изображение Стрельца А* вновь подтвердило предсказания Альберта Эйнштейна и его Общей теории относительности (ОТО): черная дыра в центре нашей Галактики соответствует размерам, предсказанным уравнениями Эйнштейна. Представить размер этого космического монстра можно, сравнив его с орбитой Меркурия вокруг Солнца.
Как правило черные дыры в сердцах галактик поглощают все близлежащие объекты в огромном количестве, в отличие от Стрельца А*, который питается довольно скромно. По словам исследователей наша черная дыра сидит на голодной диете - в ее центр попадает очень мало материала, но именно эта особенность позволяет астрономам заглянуть в самое сердце Галактики.
Большая разница
Самое первое изображение тени черной дыры в центре галактики Messier 87, расположенной на расстоянии 53 миллионов световых лет от Земли, было опубликовано в 2019 году. Как и в случае с М87, получить изображение Стрельца А* удалось с помощью восьми наземных радиотелескопов EHT, которые работают как единое целое.
Черная дыра М87. Снимок представлен в 2019 году
В отличие от Стрельца А*, черная дыра M87 является одной из крупнейших во Вселенной. Ее масса превышает солнечную в 6,5 миллиардов раз и поглощает огромное количество материи, выбрасывая энергию в космическое пространство. Подробнее о черной дыре в галактике Messier 87, мы рассказывали ранее.
Возвращаясь к Стрельцу А*, необходимо отметить, что
Сравнить полученные наблюдения можно с попыткой сфотографировать щенка, который гоняется за собственным хвостом, с помощью камеры с медленной выдержкой, - объясняют исследователи.
Так как Стрелец А* относительно небольшая черная дыра, пыль и газ в ее аккреционном диске вращаются по орбите, создавая движущуюся цель от одного наблюдения к другому. Напомним, что аккреационный диск черной дыры представляет собой большую массу вещества, которое разогревается до огромных температур и вращается вокруг монстра в галактическом центре.
Телескоп горизонта событий
Телескоп горизонта событий EHT улавливает излучение, испускаемое частицами внутри аккреционного диска черной дыры; пятнистое гало на полученных изображениях показывает свет, искривляемый мощной гравитацией черной дыры, которая в 4 миллиона раз массивнее нашего Солнца.
Event Horizon Telescope работает как единое целое
Event Horizon Telescope - это глобальный радиоинтерферометр со сверхдлинной базой. Свое название EHT получил в честь горизонта событий - точки в пространстве, покинуть которую не может даже свет. Если говорить простым языком, то EHT, по сути, образует единый виртуальный телескоп размером с Землю.
Это происходит когда все восемь радиотелескопов на разных континентах синхронизируются друг с другом при помощи атомных часов и суперкомпьютеров для обработки данных. Стоимость этого уникального проекта составляет около 60 миллионов долларов, 28 из которых поступили от Национального научного фонда США.
Фотография тени Стрельца А* - это результат технически сложных наблюдений и инновационных вычислительных алгоритмов, - заявила на пресс-конференции Кэтрин Боуман из Калифорнийского технологического института.
Новейшие астрономические инструменты позволяют нам узнать Вселенную
Наблюдения за объектом велись целых пять лет, начиная с 2017 года, а полученное изображение Стрельца А* является результатом работы более 300 ученых из 80 стран мира. Снимок, представленный на официальной пресс-конференции 12 мая 2022 года, составлен из нескольких тысяч изображений этого космического монстра.
В конечном итоге ученые надеются, что наблюдение за целым рядом черных дыр, как довольно спокойных, так и турбулентных, может помочь ответить на многочисленные вопросы об эволюции галактик - сегодня ответа на вопрос о том, что появилось раньше - галактика или черная дыра - не существует.
Еще один немаловажный аспект нового открытия - это эмоциональная связь с сердцем родной Галактики. Согласитесь, есть что-то захватывающее в том, что впервые в истории мир наслаждается снимком центра Млечного Пути. Результаты команды EHT опубликованы в специальном выпуске научного журнала Astrophysical Journal Letters.
Краткая история черной дыры Стрелец А* в одной картинке
Теперь команда EHT работает над расширением сети телескопов и проводит модернизацию, которая в будущем позволит получить еще более потрясающие изображения и даже фильмы о черных дырах. По мнению исследователей, работа над проектом объединяет; язык, континенты и даже галактики не могут стоять на пути великих возможностей человечества. Ведь чтобы добиться революционных открытий, мы должны работать сообща и трудиться для всеобщего блага. Согласны?
