Наука

Как ученым удалось сделать снимки черной дыры: событие века

Космологи и астрофизики за последние годы порадовали человечество немалым количеством выдающихся открытий. Самым свежим из них стала первая в истории фотография черной дыры, которую удалось сделать из телескопа просто гигантского размера. Это т.н. «Телескоп горизонта событий», который объединяет в себе сразу несколько инструментов, расположенных в разных частях нашей планеты. Таким образом, этот телескоп имеет такую разрешающую способность, как если бы это был один огромный телескоп, объектив которого размером с целую планету. И именно таким инструментом учёным удалось заглянуть вовнутрь других галактик, увидев там одну из самых главных тайн Вселенной – сверхмассивную черную дыру.

Читайте также: Китайцы на Луне: подготовка к колонизации началась с хлопка

Ф

Чем важен первый в истории снимок черной дыры?

Согласно теории относительности, черная дыра представляет собой такую область пространства, в которой гравитация сильна настолько, что даже свет не способен её покинуть. Такие области в основном возникают в результате коллапса массивных звёзд, часть из которых превращаются в нейтронные звёзды, а часть – схлопываются в чёрные дыры. Это типичный сценарий образования обычных черных дыр, масса которых не превышает нескольких единиц масс солнца.

Но есть и другая категория черных дыр – сверхмассивные, масса которых составляет тысячи, миллионы и миллиарды масс солнца. Доподлинно не известно, как именно образуется такой тип черных дыр, однако практически наверняка учёные знают о том, что сверхмассивные черные дыры есть в центре почти всех крупных галактик. Есть она и в центре Млечного Пути, называется Стрелец A по имени созвездия, в котором наблюдается этот компактный источник. И долгое время учёные полагали, что первая в мире фотография черной дыры будет сделана на примере нашей галактики.

Но они ошиблись. Астрономы уже давно наблюдают за галактикой M87 в созвездии Девы, которая является одной из самых больших в местном скоплении. По диаметру она почти такая же, как Млечный Путь, но M87 имеет не плоскую форму, а шарообразную, в результате чего количество звезд в ней по массе превышает нашу галактику в 200 раз. Внутри этой галактики зафиксирована огромная сверхмассивная черная дыра с массой примерно в 3,5 млрд солнечных (+/-0,8 млрд). По своему диаметру она практически равна солнечной системе, а потому обладает колоссальным гравитационным воздействием. В её сторону и был направлен взор Телескопа горизонта событий, который после продолжительной работы смог запечатлеть на первой в мире фотографии черной дыры её так называемую тень.

Читайте также: Девятая планета солнечной системы: миф или научный факт

Сам снимок не является чем-то, чем можно удивить современного человека. Но важно помнить, что он является не художественной иллюстрацией или фантазией режиссера научно-фантастического фильма, а реально демонстрирует черную дыру, находящуюся в конкретной области пространства. До этого снимка теория о черных дырах оставалась хоть и хорошей, но все-такие теорией, визуального подтверждения которой не было. И вот теперь астрономам удалось увидеть область пространства, из которой не исходит никакого света, при том, что вокруг этой области наблюдается яркое свечение.

Что даст первая фотография черной дыры для науки?

По большому счёту, первая настоящая фотография черной дыры сделана целой группой учёных. Она стала результатом коллективной работы астрономов на более чем 10 телескопах, которые расположены на Гавайях, в Северной и Южной Америке, Европе и даже Антарктиде. В эту сеть входят представители разных университетов, которые 10 апреля 2019 г. провели сеть пресс-конференций и объявили о первой в истории фотографии черной дыры. На ней чётко видно, как аккреционный диск из раскаленной материи огибает округлую область пространства. При этом сам объект, вокруг которого вращается материя, не виден, что полностью соответствует выдвигаемым ранее гипотезам.

Это уникальное фото не только потому, что оно сделано из самого большого и нестандартного в мире телескопа и демонстрирует объект невероятных масштабов. В нём сокрыт ключ к пониманию одного из главных и спорных предсказаний теории относительности, ведь существование черных дыр как таковых многими учёными до этого оспаривалось. Несомненно, такие останутся и теперь, однако большей части научного сообщества теперь станет намного легче принять факт существования сингулярностей, буквально всасывающих в себя свет. На фото черной дыры хорошо видно, что с одной стороны объекта свет более яркий, чем с другой, что свидетельствует о его огибании черной дыры и течении вещества вокруг горизонта событий.

Данное событие также имеет большое общественное и культурное значение. Сегодня немало взоров устремлено в космос, а подобные события подогревают интерес к космическим исследованиям еще больше. Ну а то, как именно было сделано это открытие, является живым воплощением манифеста о дружбе народов и эффективном международном сотрудничестве десятков стран. Самой черной дыре уже придумали собственное имя «Powehi», которое предложили гавайские астрономы.



ᇄÛÁ͇...