При помощи наземных телескопов, объединенных в единую систему, которая позволила достичь разрешения, превышающего размеры черной дыры в три раза, ученым удалось получить первые детальные снимки “порога” данного объекта в центре Млечного Пути и первое фактическое доказательство существования черных дыр (до этого имелись лишь теоретические расчеты и косвенные подтверждения). Научная работа, посвященная этой теме, была опубликована в журнале Astrophysical Journal.
Более года назад международная группа ученых впервые в истории изучения космоса начала эксперимент по прямому наблюдению за черной дырой Стрелец А*, имеющую массу в 4 миллиона раз большую, чем у Солнца, и расположенную в самом центре нашей галактики на расстоянии в 26 тысяч световых лет от нас. Эксперимент получил название Event Horizon Telescope. В нем приняли участие десятки обсерваторий из разных уголков мира.
Наблюдения проводились в радиодиапазоне, включающем электромагнитные волны достаточно большой длины. Чтобы получить разрешающую способность, превышающую размеры черной дыры в три раза (только так можно “приблизиться” к ее границам), ученые использовали ставший уже привычным метод радиоинтерферометрии, при котором несколько обсерваторий объединяются и одновременно фиксируют объект.
“Event Horizon Telescope — это международный проект, в котором участвуют около 30 обсерваторий, разбросанных по всему миру. Они могут наблюдать объект одновременно. Телескопы расположены на расстоянии тысяч километров друг от друга и вместе превращаются в телескоп диаметром несколько тысяч километров со значительно возросшей разрешающей способностью, за счет чего можно рассмотреть более мелкие детали. Главная идея состоит в том, чтобы собрать как можно больше телескопов”, — поясняет популяризатор астрономии Антон Бирюков.
Основная цель проекта — при помощи системы наземных телескопов “подобраться” к горизонту событий черной дыры Стрелец А*, изучить его свойства и попытаться сделать снимок окружающего пространства.
“Мы практически не сомневались, что черные дыры существуют. Однако для того, чтобы окончательно доказать это, нам недоставало визуальных доказательств, что действительно есть объект с горизонтом событий. Горизонт событий — это не поверхность, это некая граница в пространстве, из-под которой как бы ничего не видно, из-за которой до нас не может дойти ни один сигнал”, — говорит Антон Бирюков. — ”Ученым удалось рассмотреть ближайшие области и, как минимум, доказать то, что объект в центре нашей галактики действительно существует”.
Специалисты смогли получить снимки источников радиоизлучения, окружающих Стрелец А* и обнаружили, что источники имеют асимметричную структуру. Это оказалось весьма неожиданным для многих теоретиков, считающих, что весь диск аккреции (структура, которая образуется из вещества, вращающегося вокруг центрального тела) — “бублик” из пережеванной материи, который и участвует в появлении электромагнитных волн.
Ученые пока не знают, какую именно форму имеет этот активный регион в окрестностях черной дыры: считается, что он может быть похож или на кольцо неправильной формы, окружающее Стрелец А*, или на перекошенную гантель, в центре которой находится черная дыра.
Как надеются специалисты, собранная информация в ходе проекта Event Horizon Telescope, поможет понять, какое из этих двух предположений ближе к истине. Все это даст ответ на главную загадку черных дыр — как рождаются джеты, и что заставляет их разгоняться до околосветовых скоростей.
Post Scriptum
Фотография черной дыры — лишь условное словосочетание. У этих массивных объектов настолько мощная сила притяжения, что вырваться из их хватки не может даже свет. Сверхмассивная черная дыра в центре Галактики постоянно поглощает притягивающееся к ней вещество, которое перед тем как исчезнуть под горизонтом событий, светится — астрофизики называют это границей черной дыры. Именно эта граница и интересовала ученых.