Появились свежие фоточки чёрной дыры M87* — она по-прежнему на месте и даже шевелится

Живое изображение черной дыры M87* через год

Коллаборация EHT (Event Horizon Telescope) опубликовала свежие прямые изображения черной дыры M87* в галактике Мессье 87, в 55 миллионах световых лет от Земли. Это изображение было получено во время астрономического наблюдения в апреле 2018 года, через год после первого наблюдения черной дыры в истории науки о Земле (первое изображение было обнародовано в 2019 году). Оказывается, важен сам факт повторных наблюдений, поскольку повторение является не только матерью учения, но и доказательством воспроизводимости научных экспериментов. Без этого наука не существовала бы.

Формально надо сказать, что черная дыра — пока еще гипотетический объект. Мы просто не можем их видеть. Но они прекрасно согласуются с нашими теориями эволюции Вселенной, и замена их другими потребовала бы десятилетий наблюдений и десятков тысяч научных работ. Наконец, они существуют в виде математических моделей, и это само по себе является свидетельством их реальности.

Что ты видишь? В идеальном случае черная дыра была бы окружена определенным количеством материи, которую она затем притягивала бы и поглощала бы в себя. Огромная гравитация скручивает материю в диск, а трение частиц внутри диска нагревает ее до миллионов градусов Цельсия, заставляя ее излучать и начинать светиться в разных диапазонах. На фоне всего этого блеска черная дыра словно провалилась в пропасть.

Одиночные фотоны или кванты других энергий также не могут выйти за горизонт событий. Это тень черной дыры. В зависимости от активности аккреционного диска он может становиться больше или меньше. Кроме того, из-за эффекта гравитационного линзирования можно увидеть, что сам аккреционный диск местами искажен и сильно увеличен гравитацией. Все эти искажения необходимо выявить и признать, и тогда можно будет составить более или менее четкую картину происходящих событий.

Ученые изучают изменения яркости аккреционного диска, поляризации излучения внутри диска и джетов, если они видны, чтобы реконструировать поведение материи как в диске, так и в выбросах, вплоть до динамики этого поведения.

Обратите внимание: Чем больше перемен, тем больше всё остается по‑прежнему.

С момента создания глобальных радиотелескопов мы смогли запечатлеть все это с достаточным разрешением. Данные радиотелескопов удобны тем, что их можно легко синхронизировать. Поэтому один объект на небе невозможно наблюдать со всей Земли или одновременно. Это называется радиоволновой интерферометрией. Каждый телескоп в планетарной сети Event Horizon Telescope записывает набор данных на жесткий диск и отправляет его в центр обработки. В обрабатывающий центр вносят свои данные все сотрудники других радиоастрономических обсерваторий, участвующие в сеансе наблюдений. Так в апреле 2017 года было получено первое историческое изображение черной дыры M87.

Новое изображение, полученное год спустя, показывает черную дыру того же радиуса и аккреционный диск того же размера. Изменилось лишь положение яркой области на аккреционном диске, повернув ее на 30 градусов против часовой стрелки. Новые изображения подтвердили то, что мы знаем о черных дырах, в том числе то, что они не растут быстро в размерах. Например, ожидается, что объект M87* мало изменится во внешнем виде за время существования человечества. Ну, судя по второму фото, именно это и происходит.

Однако важно наблюдать черные дыры, даже если нет существенных внешних изменений. Мы до сих пор собираем данные о процессах и магнитных полях внутри аккреционного диска, с каждым разом расширяя наши представления о том, что там происходит и о черных дырах. Поэтому ученые планируют наблюдать M87* в 2021 и 2022 годах, а сеанс наблюдения провести в 2024 году. По мере того, как к сети телескопов горизонта событий подключается все больше радиотелескопов, улучшается разрешение и наблюдения начинают проводиться в большем количестве диапазонов (ранее в двух, теперь в четырех), алгоритмы обработки данных становятся более сложными. Наша способность изучать черные дыры может достичь уровня, когда черные дыры навсегда потеряют свой статус гипотетических объектов и станут реальными.

Мой Telegram-канал со свежими короткими новостями о науке, искусственном интеллекте и технологиях каждый день.

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: Появились свежие фоточки чёрной дыры M87* — она по-прежнему на месте и даже шевелится.