Как получили первое изображение черной дыры
Увидеть черную дыру в обычные телескопы невозможно: эти объекты слишком далеки от нас и их излучение слишком слабое. Чтобы получить изображение черной дыры, потребовался бы супертелескоп размером с Землю. Но ученые из международной команды Event Horizon Telescope (Телескоп горизонта событий) смогли добиться того же результата с помощью целой сети наземных телескопов, точнейших приборов и современных алгоритмов обработки данных. Рассказываем, как они это сделали.
Это объект колоссальной плотности и массы. По законам теории относительности, чем массивнее объект — тем сильнее его гравитационное поле. У черной дыры оно такое мощное, что даже частицы света не могут оторваться от ее поверхности. Поэтому “поймать” такой космический объект в обычный телескоп не удавалось.
Много лет ученые сомневались, существуют ли черные дыры на самом деле. Их находили только по косвенным признакам — например, траекториям движения других космических тел. Только в 2019 году, благодаря современным технологиям, им наконец удалось получить изображение одной из них.
Черная дыра на этом изображении находится в 55 световых годах от нас, в галактике M87. И мы уже писали об этом снимке вот здесь. Пытаться получить такой снимок — все равно что заснять лежащий на Луне апельсин, находясь на Земле. Для этого нужно очень большое угловое разрешение, то есть способность оптической системы различать точки изображаемой поверхности. Потребовался бы зеркальный телескоп планетарных масштабов, да еще выведенный в космос.
К счастью, ученые придумали, как добиться той же цели с помощью сети телескопов в разных местах планеты. Каждый из них регистрировал часть излучения от объекта, затем полученные данные обрабатывал суперкомпьютер, а математические алгоритмы заполняли пробелы в них. То, что мы видим на картинке — это диск из горячей плазмы, который вращается вокруг дыры. На самом деле его цвет не оранжевый, а скорее белый. Ученые выбрали этот цвет, чтобы лучше показать разные степени яркости.
Конечно, работа нескольких команд ученых не сводилась к тому, чтобы получить одну красивую картинку. Данных очень много, они все еще обрабатываются и позволяют делать новые открытия. Например, недавно на основе той же информации удалось измерить поляризацию вещества вблизи дыры. Это помогает лучше понять, например, как черные дыры растут и испускают струи энергии — джеты. Сейчас такие же исследования планируются и для других черных дыр, в том числе в нашей галактике.
Telegram 
Дзен 
VK 
