Грандиозное открытие произошло на днях в научной сфере. Группа ученых смогла показать миру первый снимок черной дырой, которая располагается от нас на расстоянии более 54 миллионов световых лет. Несколько самых мощных телескопов, установленных на вершинах вулканов и других частях света смогли совместно собрать информацию и продемонстрировать потом её всем средствам массовой информации. Ещё 25 лет назад говорили, что такого не будет в ближайшие 100 лет, а теперь это стало реальностью благодаря слаженной работе научной группы из 200 человек.
Это просто невероятно!
Ее размеры достигают 40 миллиардов километров – в три миллиона раз больше Земли – и описывают как «монстра».
Черная дыра, которая находится на расстоянии 500 миллионов триллионов километров, была сфотографирована сетью из восьми телескопов по всему миру.
Подробности были опубликованы сегодня в Astrophysical Journal Letters.
Профессор Хейно Фальке из Университета Радбуда в Нидерландах, предложивший эксперимент, рассказал BBC News, что черная дыра была обнаружена в галактике под названием M87.
«То, что мы видим, больше по размеру, чем вся наша Солнечная система, – сказал он, – Масса черной дыры в 6,5 миллиардов раз превышает массу Солнца. И это одна из самых тяжелых черных дыр, которые, по нашему мнению, существуют. Это абсолютный монстр, тяжеловес, переплюнувший черные дыры во всей Вселенной».
Фотоснимок показывает очень яркое «огненное кольцо», как описывает его профессор Фальке, окружающее идеально круглую темную дыру.
Яркий ореол вызван перегревом газа, попадающего в отверстие. Свет ярче всех миллиардов других звезд в галактике вместе взятых, поэтому на таком расстоянии от Земли его можно увидеть.
Край темного круга в центре – это точка, в которой газ попадает в черную дыру, то есть объект, обладающий таким большим гравитационным притяжением, что даже свет не может вырваться.
По словам доктора Зири Юнси из Лондонского университетского колледжа, который является частью сотрудничества, изображение соответствует тому, как теоретики-физики и голливудские режиссеры представляли себе черные дыры.
«Хотя они являются относительно простыми объектами, черные дыры поднимают некоторые из самых сложных вопросов о природе пространства и времени и, в конечном итоге, о нашем существовании, – сказал он.Примечательно, что фото, которое мы наблюдаем, очень похоже на то, что мы получаем из наших теоретических расчетов. Пока что, похоже, Эйнштейн снова оказался прав».
Но наличие первого фото позволит исследователям больше узнать об этих загадочных объектах. Они будут стремиться найти пути, с помощью которых черная дыра отличается от того, что ожидается в физике.
Никто на самом деле не знает, как образовалось яркое кольцо вокруг отверстия. Еще более интригующим является вопрос о том, что происходит, когда объект падает в черную дыру.
Что такое черная дыра?
Черная дыра – это область пространства, из которой ничто, даже свет, не может избежать гравитации.
Несмотря на название, они не пустые, а состоят из огромного количества вещества, плотно упакованного в небольшую область.
За черной дырой находится область пространства, которая называется горизонтом событий. Это «точка невозврата», за которой невозможно избежать гравитационных эффектов черной дыры.
У профессора Фальке возникла идея такого проекта еще когда он был аспирантом в 1993 году. В то время никто не думал, что это возможно.
Но он был первым, кто осознал, что определенный тип радиоизлучения будет генерироваться вблизи и вокруг черной дыры, которая будет достаточно мощной, чтобы ее можно было обнаружить с помощью телескопов на Земле.
Он также вспомнил, как читал научную статью 1973 года, в которой предполагалось, что из-за своей огромной гравитации черные дыры кажутся в 2,5 раза больше, чем они есть на самом деле.
Эти два ранее неизвестных фактора неожиданно сделали невозможное возможным. После 20 лет работы профессор Фальке убедил Европейский исследовательский совет финансировать проект.
Затем Национальный научный фонд и агентства в Восточной Азии присоединились к финансированию проекта на сумму более чем USD52 миллиона.
Ни один телескоп не является настолько мощным, чтобы захватить черную дыру. Так, в самом большом эксперименте такого рода профессор Шеперд Доулман из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики стал автором проекта, который создал сеть из восьми связанных телескопов.
Вместе они образовали телескоп Event Horizon.
Каждый расположен высоко в различных экзотических местах, в том числе на вулканах на Гавайях и в Мексике, в горах в Аризоне и испанской Сьерра-Неваде, в пустыне Атакама в Чили и в Антарктиде.
Команда из 200 ученых направила сетевые телескопы на M87 и сканировала его в течение 10 дней.
Собранной ими информации было слишком много, чтобы ее можно было отправить через Интернет. Вместо этого данные хранились на сотнях жестких дисков, которые направлялись в центральные процессинговые центры в Бостоне, США, и Бонне, Германия, для сбора информации.
Профессор Доулман назвал это достижение «выдающимся научным подвигом».
«Мы достигли того, что считалось невозможным всего поколение назад, – сказал он, – Прорыв в технологии, связи между лучшими в мире радиообсерваториями и инновационные алгоритмы собрались вместе, чтобы открыть совершенно новое окно в черные дыры».
Удивительно, согласны?
Полная информация, как создавался первый снимок черной дыры
В рамках международного проекта «Event Horizon Telescope» астрономам впервые за всю историю наблюдений удалось получить снимок черной дыры, а точнее ее тени, «отбрасываемой» на светящийся диск из перегретого газа и пыли. Неуловимый гравитационный монстр, красующийся на «фотографии века», проживает в сверхгигансткой эллиптической галактике Messier 87 в 54 миллионах световых лет от Земли в направлении созвездия Девы.
«Чтобы получить фотографию черной дыры максимально высокого разрешения мы объединили в одну глобальную сеть восемь мощнейших радиотелескопов, расположенных по всей планете, и направили их в центр галактики Messier 87. Это стало возможным только благодаря международному сотрудничеству и технологическому прогрессу, достигнутому в последние несколько лет», – рассказывает Лучано Реззола, профессор теоретической релятивисткой астрофизики из Франкфуртского университета им. Гете (Германия), один из участников проекта «Event Horizon Telescope».
Существование черных дыр следует из Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, считающейся сегодня стандартной теорией гравитации, неоднократно подтвержденной экспериментально. Они представляют собой области пространства-времени, гравитационное притяжение которых настолько велико, что покинуть их не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Другими словами, все, что подойдет слишком близко черной дыре и будет затянуто за горизонт событий, уже не сможет вырваться обратно.
Однако это теория, и никогда ранее черные дыры, а точнее их тени, не наблюдались напрямую. Проблема в том, что, даже обладая огромными массами, размеры этих объектов не столь велики, чтобы современные телескопы в одиночку могли их рассмотреть с разрешением, позволяющим разделить аккреционный диск, окружающий черную дыру, и горизонт событий.
Чтобы обойти эти технические ограничения несколько лет назад был дан старт проекту «Event Horizon Telescope», целью которого является получения снимков сверхмассивных черных дыр в сердце Млечного Пути и галактики Messier 87. Почему были выбраны именно эти объекты? Все просто. Черная дыра Стрелец А* в нашей Галактике находится ближе всего к Земле, а гигантский монстр в Messier 87 удобен для наблюдений, так как, во-первых, он невероятно массивен, а, во-вторых, сама галактика удачно расположена на небе для отслеживания глобальной сетью.
«В обычной среде мы ожидаем, что свет будет двигаться по прямой. Однако с черной дырой ситуация совсем другая: обладая крайне сильной гравитацией, она отклоняет и изгибает траекторию движения света настолько, что мы фактически можем видеть то, что находится за ней. И, учитывая, что сама по себе черная дыра не излучает свет, ожидаемое изображение представляет собой яркое кольцо, состоящее из всех отклоненных ею лучей. И то, что мы увидели, отлично согласуется с моделями», – добавил Роман Голд из Франкфуртского университета им. Гете, также участник проекта «Event Horizon Telescope».
Всего за 2017 и 2018 года «массив размером с Землю» выполнил около 60 часов наблюдений, собрав в общей сложности примерно 10 петабайт данных. Ученые потратили полтора года, чтобы откалибровать и перепроверить гигантский объем информации и, в итоге, преобразовать его в изображение источника – сверхмассивной черной дыры в галактике Messier 87.
«Такой подвиг когда-то считался невозможным, так как черные дыры отбрасывают небольшие, трудно наблюдаемые тени. Но, разместив телескопы по всему миру для создания телескопа размером с Землю, был достигнут этот беспрецедентный результат, предвещающий новую эпоху в исследовании черных дыр и прокладывающий путь для дальнейших научных прорывов», – прокомментировали событие в Европейской южной обсерватории (ESO), чьи телескопы добавляют ощутимую мощь глобальной сети «Event Horizon Telescope».
Исследователи отмечают, что теперь у них впервые появилась возможность проверить, насколько хорошо наша физика работает в экстремальных средах, понять движение газа и радиационную среду в окрестностях черных дыр, выяснить, какие теории об этих экзотических объектах верны, а какие будут разрушены, а также получить фотографии и внимательно рассмотреть других кандидатов в черные дыры, чтобы определить, все ли они являются таковыми, или же это другие явления, «маскирующиеся» под этих гравитационных монстров.
0
Share
TwitterGoogle+Эл. адресVKFacebookTelegramWhatsAppOK.ru