Изображение было получено международной исследовательской группой — Коллаборацией «Телескоп горизонта событий» (EHT), которая выполнила наблюдения объекта при помощи глобальной сети р. Next Generation Event Horizon Telescope. EHT is a millimeter-wavelength very-long-baseline interferometry (VLBI) experiment with unprecedented micro-arcsecond angular resolution using an array of millimeter telescopes that spans the Earth.
Впервые представлено фото черной дыры и горизонта событий
| Category:Event Horizon Telescope - Wikimedia Commons | Event Horizon Telescope Collaboration (testing-general-relativity-with-the-event-horizon).jpg 2,358 × 1,762; 674 KB. |
| Первое в истории изображение черной дыры уже стало мемом | В 2019 году проект «Телескоп горизонта событий» подарил нам первое прямое изображение черной дыры. |
Получен первый в истории снимок сверхмассивной черной дыры
и миллиметровых обсерваторий «Телескоп горизонт событий» (EHT) и Европейская южная обсерватория (ESO) получили первую в истории фотографию сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный путь, в которой расположена Земля. По словам Татьяны Ларченковой, на сегодняшний день наиболее перспективными наземными партнерами «Миллиметрона» являются интерферометрическая сеть «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope) — телескопы восьми обсерваторий на разных. Ученые коллаборации Телескопа горизонта событий EHT показали первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Изображение было получено международной исследовательской группой – Коллаборацией «Телескоп Горизонта Событий» («Event Horizon Telescope» EHT), которая выполнила наблюдения объекта при помощи глобальной сети радиотелескопов. Телескоп горизонта событий (EHT) получил самое подробное изображение ядра и релятивистского джета квазара NRAO 530. Телескоп горизонта событий (англ. Event Horizon Telescope, EHT) — проект по созданию большого массива телескопов.
«Око» телескопа направили на ярчайший источник света во Вселенной: что увидели ученые
По словам специалистов, саму черную дыру, разумеется, увидеть на снимках нельзя, поскольку она абсолютно черна. Однако светящийся газ вокруг нее складывается в характерную картинку: темную центральную область, которую называют «тенью», и окружающую ее яркую кольцеобразную структуру. Эти беспрецедентные наблюдения значительно улучшили наше понимание процессов, которые происходят в центре нашей галактики, и дали новые ключи к пониманию того, как черные дыры взаимодействуют со своим окружением», — сказал ученый Джеффри Бауэр из коллаборации ЕНТ. Впрочем, из-за большого удаления от Земли черная дыра, по словам ученых EHT, предстает на небосклоне крошечной точкой — словно пончик, который пытаешься разглядеть на поверхности Луны. Чтобы получить изображение этого объекта, астрофизики использовали сеть из восьми обсерваторий в разных частях Земли, которые и образуют все вместе виртуальный телескоп размером с планету, носящий название Телескопа горизонта событий.
Дополнительным источником яркого света оказывается вещество, которое притягивается к чёрной дыре, но не пересекает горизонт событий — оно пролетает мимо с очень высокой скоростью и образует так называемые релятивистские струи или джеты. Задействовать те же методы не получилось из-за большого расстояния до объекта — оно составляет 7,5 млрд световых лет. Результаты исследования показали, что NRAO 530 относится к классу блазаров: его релятивистские струи направлены почти прямо на Землю. На изображениях в южном участке струи присутствует яркий объект — исследователи считают, что это радиоядро.
Подробно об этом можно прочитать в статье «Изображение чёрной дыры: что на самом деле получили астрономы». Характерные особенности этого изображения позволяют получить много ценной информации об этих объектах. Эти исследования доказали, что он представляет собой чёрную дыру и были удостоены Нобелевской премии по физике за 2020 год. Подробно об этом можно прочитать в статье «Долгожданное признание чёрных дыр». И вот, наконец, получено изображение, подтверждающее ранее сделанные выводы, и позволяющее продолжать исследования на новом уровне. Дело в том, что вещество в окрестности чёрной дыры движется почти со скоростью света. Как пошутил один из астрономов, они предпринимали что-то вроде попытки сделать чёткий снимок щенка, быстро гоняющегося за своим хвостом.
Теперь в распоряжении астрофизиков есть фото, на котором отчетливо видна тень горизонта событий. Следовательно, темная материя тут ни при чем. Строго говоря, саму черную дыру невозможно увидеть, однако ее тень хорошо различима на фоне поглощаемого черной дырой вещества. Еще не так давно, в 2013 году, говоря о свойствах черных дыр, ученые предпочитали использовать сослагательное наклонение: «По разным оценкам, кандидатов в черные дыры существует несколько десятков… И почти все такие кандидаты в черные дыры 20—30 обнаружены в нашей Галактике. Массы компактных объектов могут быть от трех до 12 солнечных масс и даже более». В 2019 году астрофизики смогли впервые сфотографировать черную дыру в центре галактики М87. Но один раз — не факт.
5 неподвластных учёным загадок космоса, которые раскроет только телескоп Уэбб
Демонстрация происходила на пресс-конференциях, проведённых одновременно в шести городах мира. Астрономический объект представляет собой сверхмассивное космическое тело диаметром 10 млрд км, не излучает и не отражает свет. Снимок создан на суперкомпьютере после обработки данных с восьми телескопов по всему миру. Искажений изображения удалось избежать в том числе благодаря наблюдениям и расчётам российских учёных. Астрофизики заявляют, что полученные результаты в очередной раз подтверждают общую теорию относительности Альберта Эйнштейна. За свою работу исследователи могут получить Нобелевскую премию, считают эксперты. Загадочное космическое тело диаметром 10 млрд км затягивает материю, не излучает и не отражает свет. Увидеть можно лишь тень объекта — круглое чёрное пятно в облаке светящегося газа. Проект EVT был создан специально для исследования чёрных дыр. Для совместной работы объединились астрофизики из почти 40 стран.
Наличие воды обычно является одним из ключевых факторов в поиске потенциального возникновения жизни. Вполне вероятно, что в будущем NASA или другая аналогичная организация отправит на Европу зонд для детального изучения, но пока ученые смогут наблюдать за ней с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» «Хабблу» для этого не хватало мощности. Он же поможет в изучении другого спутника Юпитера — Титана. На нем также есть вода в жидком виде, что может свидетельствовать о наличии какой-либо жизни. Вполне вероятно, что «Джеймс Уэбб» поможет определиться с целесообразностью более детального изучения этих небесных тел в будущем. Главное, чтобы ему хватила не это времени. Спутник Юпитера по имени Европа давно привлекает ученых в качестве небесного тела для потенциальной жизни Новый телескоп поможет с поиском планет, напоминающих Землю Он даст возможность заглянуть в космос гораздо дальше В последние годы исследование космоса планомерно набирает обороты. Еще около десяти лет тому назад ученые не знали о планетах, расположенных за пределами Солнечной системы, фактически ничего. Но уже сегодня известны семь планет размером с Землю, и три из них вполне могут находиться в обитаемой зоне. Большим скачком вперед стал телескоп «Кеплер», с помощью которого удалось обнаружить около пяти тысяч планет.
Фото выше эмиссионной струи, снятой с телескопа Хаббла. В связи с тем, что погода сотрудничала во многих местах, в апреле 2017 года проводились одновременные наблюдения в течение большей части десятидневного периода. Для интерпретации данных и восстановления изображения по сигналам, полученным со всех телескопов, потребовалось почти два года. Их сравнивали с сотнями компьютерных симуляций, которые применяли математику общей теории относительности к моделируемым параметрам, включая массу черной дыры, вращение, ориентацию оси вращения черной дыры и окружающего аккреционного диска и многое другое. На историческом изображении изображена темная «дыра в космосе», окруженная кольцом света, которое становится немного размытым из-за предела разрешения. Термин «светлый» используется в общем смысле; обнаруженное здесь излучение имеет длину волны в миллиметрах, которая не видна глазу, и отображается в произвольных цветах. Этот темный край обозначает внутренний предел стабильной орбиты фотоны вокруг черной дыры.
Это примерно в два раза больше фактического горизонта событий. Эффекты относительности сильно искажают путь света, излучаемого окружающим аккреционным диском и фоновыми источниками. Можно подумать, что черная дыра действует как такая мощная линза, что она не только направляет лучи света к нам, но и заставляет некоторых вращаться по орбитам, как спутник, вращающийся вокруг Земли. Фотоны, отклоняющиеся внутрь от «последней стабильной фотонной орбиты», навсегда теряются в горизонте событий, в то время как другие могут двигаться к нам. Наилучшее совпадение изображения с компьютерным моделированием, а также с известным направлением радиоструй свидетельствует о том, что мы наблюдаем черную дыру почти над ее осью вращения и она вращается по часовой стрелке с нашей точки зрения. Его сферическая форма согласуется с предсказаниями общей теории относительности. Увеличенная яркость нижнего квадранта обусловлена релятивистским усилением световых волн, движущихся к нам.
Расчетная масса черной дыры составляет 6,5 миллиардов солнц, упакованных в горизонт событий примерно размером с нашу солнечную систему. Команда Event Horizon Telescope планирует выпустить дальнейший анализ, который включает измерения поляризации, чтобы отобразить интенсивные магнитные поля, которые обвивают черную дыру и концентрируются, и усиливают энергетические пучки заряженных частиц, которые извергаются в полярных направлениях от M87 и многих других квазаров и активных галактические центры. Будущие наблюдения на более коротких волнах и добавление большего количества телескопов планируется улучшить разрешение изображения. Следующий большой скачок в разрешении изображения потребует размещения радиотелескопов на орбите или на Луне. Его масса, оцененная по движению звезд и газа, вращающегося очень близко к центру галактики, составляет всего 4 миллиона солнечных масс. По сравнению с черной дырой M87, это всего лишь пшик, но расстояние до него составляет всего 25 000 световых лет. Это настолько близко, что угловой размер должен быть примерно таким же, как черная дыра в M87.
Хотя наблюдения уже сделаны, сокращение данных имеет свои проблемы. Вглядываясь в диск нашей галактики, мы сталкиваемся с сильно затеняющим материалом, и эта меньшая черная дыра может поглощать материю с нерегулярной скоростью, вызывая более быстрые изменения яркости и формы обнаруженного изображения. В то время как проблема в получении изображения, такое изменение могло бы помочь астрономам понять особенности роста черной дыры.
Изображение сформировано световыми лучами, искривлёнными мощной гравитацией чёрной дыры, масса которой в четыре миллиона раз превышает массу нашего Солнца. Так как эта чёрная дыра находится от Земли на расстоянии около 27 000 световых лет, её видимые размеры на небе примерно соответствуют размерам пончика на Луне. Чтобы получить её изображение, группа создала сверхмощную антенную решётку EHT: восемь крупнейших радиообсерваторий всей планеты, объединившись, создали единый гигантский виртуальный телескоп размером с земной шар. Ученые потратили пять лет, чтобы откалибровать и перепроверить гигантский объем информации и, в итоге, преобразовать его в изображение черной дыры. По словам участников проекта, получить фотографию черной дыры в Млечном Пути было намного сложнее, чем в галактике Messier 87, поскольку газ, вращающийся вокруг нее, совершает полный оборот всего за пару минут, из-за чего яркость и морфология источника меняются очень быстро.
Телескоп горизонта событий заметил колебание тени черной дыры
В 2019 году с помощью «Телескопа горизонта событий» (Event Horizon Telescope) удалось сделать первый снимок крайней части невероятно большой черной дыры из галактики M87, вокруг которой скапливаются специфические газы. Консорциум Event Horizon Telescope (EHT) с 2006 года работал над тем, чтобы получить снимок горизонта событий сверхмассивной черной дыры. Вчера команда телескопа Event Horizon заявила, что нашла нечто «ошеломляющее» в нашем Млечном Пути. Мини-печень вместо большой. Крупнейшая цифровая камера. Новости QWERTY №295.
Космический дебют: о чём может рассказать первая в истории фотография сверхмассивной чёрной дыры
Консорциум Event Horizon Telescope (EHT) с 2006 года работал над тем, чтобы получить снимок горизонта событий сверхмассивной черной дыры. Целью этого международного сотрудничества радиотелескопов и обсерваторий телескопа "Горизонт событий" было получение первого изображения черной дыры. Астрономы, работающие на Телескопе горизонта событий собрали все данные наблюдений за черной дырой M87 и смогли увидеть движение ее тени на протяжении лет. Международная коллаборация Event Horizon Telescope, которая сделала историческое первое в истории изображение черной дыры, снова вызвала удивление в научном сообществе. Горизонт событий и тень черной дыры — темный круг, окруженный полумесяцем из яркого света, как и предсказывала теория относительности. видимой границы черной дыры получено в рамках международного проекта Event Horizon Telescope (EHT) / «Телескоп горизонта событий».
Телескоп горизонта событий
This example of global teamwork required close collaboration by researchers from around the world. Thirteen partner institutions worked together to create the EHT, using both pre-existing infrastructure and support from a variety of agencies. This timeline provides an overview.
Млечный Путь — спиральная галактика с несколькими рукавами, а M87 — это гигантская эллиптическая галактика, одна из самых крупных в Местном сверхскоплении. Тем не менее вид аккреционных дисков двух чёрных дыр описывается выражениями, предсказанными в рамках Общей теории относительности. Люмине и его «компьютерная чёрная дыра», 1978. Задолго до того, как у астрофизиков появились инструментальные возможности для фотографирования таких чёрных дыр, их изображения пытались получить при помощи компьютерного моделирования. Один из таких рисунков на фото справа — первый результат компьютерной симуляции аккреционного диска, который создал в 1978 году французский астроном Жан-Пьер Люмине. Визуализацию он создавал, уже имея в виду объект в центре галактики M87, который сфотографируют только через сорок лет.
Кроме доступных на тот момент вычислительных мощностей, за неимением компьютерной рисовалки, ему пришлось использовать самодельную «аналоговую» технику, нанося на бумагу тушью точки с плотностью, соответствующей компьютерному расчёту. Тогда это, по-видимому, воспринималось как научная игрушка без особых приложений: визуализация таких объектов вошла в моду только через десять лет, и в конце 1980-х годов появились первые «истинно-компьютерные» изображения аккреционных дисков. Оба снимка чёрных дыр созданы на основе массива данных радиотелескопов, собранных в 2017 году. Собрать паззл из снимков «нашей» чёрной дыры оказалось значительно труднее.
Источник: EHT Collaboration Черные дыры — это космические объекты с крайне сильной гравитацией, поглощающие всё вещество и свет, попадающее в их горизонт событий. Это делает их практически невидимыми для обычного наблюдения. Несмотря на то, что саму чёрную дыру невозможно наблюдать, вращающийся газ и вещество в её окрестностях излучают достаточно яркий свет, который можно зарегистрировать.
Поляризованный свет помогает уменьшить блики от ярких источников света, что и позволило команде учёных получить более чёткое представление о краях черной дыры и составить карту линий магнитного поля. Благодаря поляризации света эти изображения показывают удивительно подробную и упорядоченную магнитную структуру вокруг чёрной дыры. Мы можем «видеть» и понимать геометрию магнитного поля. А учитывая, что оно играет ключевую роль в процессе выброса ими быстрых и длинных струй, подобные исследования также позволят лучше понимать природу этих экстремальных явлений. На нём можно увидеть структуру магнитного поля вдоль струи.
#Event Horizon Telescope
Как на смоделированной черной дыре, так и на других возможных картинках алгоритм получает идентичные изображения. Скриншот из «Твиттера» Массачусетского технологического института. В 2018 году было записано 3500 ТБ данных, большая часть которых посвящена одному объекту — черной дыре из галактики M87. Чтобы отправить этот массив информации в вычислительные лаборатории, решили использовать не Интернет, а обычную почту и множество жестких дисков, потому что с помощью Интернета за сутки получится передать только 1 ТБ. Данные послали в Массачусетский Технологический институт и Радиоастрономический институт Макса Планка, чтобы получить два независимых результата. В апреле 2019 года человечеству показали первую живую фотографию черной дыры, которая находится в 55 млн световых лет от нас.
Первая презентация изображения черной дыры в галактике M87. Фото: www. Messier 87 — более чистый объект. В фоновом режиме ТГС наблюдает и за ними. Дальше — больше.
На это делаются большие ставки, ведь живого видео никто никогда не делал. Как, впрочем, и фотографий черной дыры до недавнего времени.
A panel of EHT researchers will explain the result and answer questions. EDT 7:30 a.
Using the Event Horizon Telescope, scientists obtained an image of the black hole at the center of galaxy M87, outlined by emission from hot gas swirling around it under the influence of strong gravity near its event horizon.
And while black holes do not emit light, the material they pull toward them does as it becomes heated, leading to the brightness typically associated with quasars. Such material, which is converted to plasma, moves past the black hole at a very high rate of speed, which is why they are called jets. Data for this new effort was obtained by the EHT telescope array going back to 2017. Doing the same for the NRAO 530 quasar proved more challenging due its greater distance—approximately 7. Study of the quasar has shown it to be optically violent—and it is also a blazar; a type of quasar that is oriented such that its jets point nearly directly toward the Earth.
Астрономы хотели бы разглядеть еще и черную дыру, которая расположена в центре нашей галактики — Млечного пути. Многие, включая «Комсомолку», подумали, что её фото и покажут. Были такие планы. Но показали другую — черную дыру в галактике М87. Наша хоть и ближе — в 26 000 световых годах от Земли, но гораздо меньше. С ее фотографиями, как пояснили ученые, придется подождать. Возникли трудности. До галактики М87 - 50 миллионов световых лет. Черную дыру в ней в 2011 году обнаружила группа американских астрономов во главе с Карлом Гебхардтом Karl Gebhardt из Университета Техаса University of Texas in Austin. Открытие они сделали с помощью 8-метрового телескопа на Гавайских островах 8. Астрономы уже тогда определили массу объекта - около 7 миллиардов солнечных.