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. Европейская южная обсерватория совместно с "Телескопом горизонта событий" представили первую в истории фотографию сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный Путь, в которой находится Земля.
Телескоп Event Horizon показал магнитные поля вокруг черной дыры Стрелец А*
| Получена первая в истории фотография черной дыры - Ин-Спейс | The paradigm-shifting observations made with the Event Horizon Telescope — composed of ALMA, APEX and six other radio telescopes — have produced an image of the gargantuan black hole at the heart of distant galaxy Messier 87. |
| Фото черной дыры в центре Млечного Пути: почему это важно - Мнения ТАСС | Их получила обсерватория «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope), объединившая в глобальную сеть несколько крупнейший радиотелескопов, разбросанных по разным континентам. |
| Опубликован первый снимок гигантской черной дыры в Млечном Пути | сказал Эндрю Чейл, астрофизик из Принстонского университета, член команды Event Horizon. |
Первое в истории изображение черной дыры уже стало мемом
Телескоп горизонта событий — это проект, объединяющий в глобальную сеть данные нескольких телескопов. «Впервые мы получили поляриметрические изображения в масштабе горизонта событий черной дыры в центре нашей Галактики, Sgr A*», — говорят исследователи. The event horizon is a team of programmers and specialists in the field of cryptocurrencies. Консорциум Event Horizon Telescope (EHT) с 2006 года работал над тем, чтобы получить снимок горизонта событий сверхмассивной черной дыры. Именно эта идея и легла в основу проекта «Телескоп горизонта событий», объединившего свыше 300 учёных из шести десятков научных учреждений по всему миру.
Event Horizon Telescope
В "Телескоп горизонта событий" объединились несколько радиотелескопов. Черная дыра — это объект огромной массы, гравитация которого не выпускает даже свет. Горизонт событий — эта некая граница, за которую он — свет - не может вырваться. На фото горизонт событий выглядит темным пятном.
Его окружает кольцо огня, порожденное, по словам ученых, «огромной силой гравитации этого объекта». 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.
Но предполагать недостаточно, необходимо было доказать это. Черная дыра в центре нашей галактики гораздо меньше в размерах, чем в Мессье 87: она легче в тысячу раз — составляет примерно 4 млн масс Солнца. Но и расстояние до нее гораздо ближе — 27 тыс. По заверениям астрономов, наблюдать ее гораздо сложнее, так как на пути до нее много мешающих объектов. Тем не менее 12 мая этого года было обнародовано ее изображение, подтвердившее теоретические изыскания.
За счет математических моделей и ресурсов суперкомпьютеров, анализирующих эти модели, получается телескоп размером с Землю. После получения первого фото черной дыры группы ученых сосредоточились на новом объекте — черной дыре в центре нашей галактики. Эта сверхмассивная черная дыра весит как 4 млн наших Солнца. Находится в созвездии Стрельца. О ее существовании подозревали с 1970-х годов, но до сих пор не было подтверждения, что это именно черная дыра, а не какое-то другое скопление материи. Размером объект — примерно как орбита Меркурия. На нашем небе примерно такого размера, как если бы мы пытались разглядеть бублик на Луне невооруженным глазом.
Для получения изображения чёрной дыры в радиодиапазоне использовались массивы радиоантенн в разных точках планеты. Таким образом создаётся виртуальный радиотелескоп размером с Землю: обсерватории на разных континентах работают как части одной антенны-«тарелки», собирающей космическое радиоизлучение. Снимку посвящён специальный выпуск The Astrophysical Journal Letters от мая 2022 года, в котором опубликовано шесть статей коллаборации EHT о разных аспектах наблюдений и обработки данных. Радиотелескопы, составляющие Телескоп горизонта событий EHT — коллаж изображений всех обсерваторий проекта на одном снимке. Две галактики относятся к разным типам.
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.
Впервые получено изображение тени черной дыры в центре Млечного Пути
Возможность увидеть это при помощи гигантского виртуального интерферометра стала одним из наиболее интересных достижений в астрофизике в течение последних десятилетий. Естественно, что сразу после первого опыта ученые решили сосредоточиться на наиболее важной для Земли черной дыре, которая находится в центре нашей галактики Млечный Путь. Астрофизики довольно давно высказывают предположение, что в центре спиральных галактик, к которым относится и Млечный Путь, должно находиться сверхмассивное небесное тело, которое служит центром масс и вокруг которого вращается галактика. Еще в прошлом веке говорилось, что таким телом может быть сверхмассивная черная дыра — именно такой вывод подсказывали уравнения Эйнштейна. Но предполагать недостаточно, необходимо было доказать это.
Scientists have long desired to see inside the disk to where the material actually disappears into the black hole. Before EHT, that level of detail had eluded them. Why the Event Horizon Telescope took so long to image a black hole Occasionally, this semi-chaotic swirl of accretion disk material collides with itself, launching matter out in jets that extend thousands of light-years and travel at nearly the speed of light. But the exact cause of these extreme speeds remains unclear.
Scientists say that magnetic fields are a prime suspect. Imaging the central area of the black hole should give that proof. In addition to the jets, studying the swirl of material near M87 also gives astronomers the most accurate weight ever for this monster black hole, which is one of the most massive in the known universe. And in fact, some those individual observatories, like the massive Atacama Large Millimeter Array, or ALMA, are themselves interferometers, arrays of telescopes spread across many miles.
The idea behind interferometry is to create one telescope with an enormous collecting area out of many smaller telescopes. That increases the resolution of the final configuration of observatories. But interferometry also has tradeoffs. This decreases the fidelity of the image, or how accurately the image can recreate the original object.
And anything that travels past it is doomed to fall into the black hole, with no hope of escape. That means the black hole itself is literally dark — it neither reflects nor gives off any light. She explains the shadow as the black hole absorbing the light around it. Whether or not shadow is the perfect word, it imprints this darkness on the surrounding emission.
Like a whirlpool, the material spiraling around a black hole is mostly flat. Scientists call it an accretion disk. And these accretion disks can stretch across vast distances and give off incredibly bright energy that shines across the cosmos. But capturing these beacons is like photographing a mushroom cloud during an atomic blast, when the real science is happening on the level of atoms at the heart of the explosion.
Scientists have long desired to see inside the disk to where the material actually disappears into the black hole. Before EHT, that level of detail had eluded them. Why the Event Horizon Telescope took so long to image a black hole Occasionally, this semi-chaotic swirl of accretion disk material collides with itself, launching matter out in jets that extend thousands of light-years and travel at nearly the speed of light. But the exact cause of these extreme speeds remains unclear.
Falcke 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. 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». Расположение радиотелескопов глобальной сети.
Впервые представлено фото черной дыры и горизонта событий
Наблюдения с использованием Телескопа горизонта событий в течение нескольких лет подтвердили наше предсказание», — рассказал Захаров. Их получила обсерватория «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope), объединившая в глобальную сеть несколько крупнейший радиотелескопов, разбросанных по разным континентам. Коллаборация Телескопа горизонта событий (EHT) показала первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.
3. Представлено первое фото черной дыры в центре нашей Галактики
The Event Horizon Telescope (EHT) is a network of synchronized observatories around the world and is famed for capturing the first image of a black hole. В качестве наземного плеча интерферометра рассматривались все телескопы, входящие в коллаборацию «Телескопа горизонта событий» на данный момент. Event Horizon Telescope (EHT).
«Око» телескопа направили на ярчайший источник света во Вселенной: что увидели ученые
Scientists have long desired to see inside the disk to where the material actually disappears into the black hole. Before EHT, that level of detail had eluded them. Why the Event Horizon Telescope took so long to image a black hole Occasionally, this semi-chaotic swirl of accretion disk material collides with itself, launching matter out in jets that extend thousands of light-years and travel at nearly the speed of light. But the exact cause of these extreme speeds remains unclear. Scientists say that magnetic fields are a prime suspect. Imaging the central area of the black hole should give that proof. In addition to the jets, studying the swirl of material near M87 also gives astronomers the most accurate weight ever for this monster black hole, which is one of the most massive in the known universe. And in fact, some those individual observatories, like the massive Atacama Large Millimeter Array, or ALMA, are themselves interferometers, arrays of telescopes spread across many miles. The idea behind interferometry is to create one telescope with an enormous collecting area out of many smaller telescopes. That increases the resolution of the final configuration of observatories. But interferometry also has tradeoffs.
This decreases the fidelity of the image, or how accurately the image can recreate the original object.
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». Расположение радиотелескопов глобальной сети.
Credit: ESO 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. 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». Художественное представление окружения сверхмассивной черной дыры в гигантской эллиптической галактике Messier 87.
Теперь у астрофизиков появилась возможность сравнивать изображения двух черных дыр очень разных размеров. Как отмечается, проект EHT продолжает развиваться: во время большой наблюдательной кампании в марте 2022 года было задействовано еще больше телескопов.
Сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики М 87. Event Horizon Telescope, EHT — проект по созданию большого массива телескопов, состоящего из глобальной сети радиотелескопов и объединяющего данные нескольких станций интерферометрии с очень длинной базовой линией VLBI по всей Земле.
Черную дыру впервые разглядели в телескоп
Оно было сформировано по данным, собранным радиотелескопами в 2017 году [2].
За счет математических моделей и ресурсов суперкомпьютеров, анализирующих эти модели, получается телескоп размером с Землю. После получения первого фото черной дыры группы ученых сосредоточились на новом объекте — черной дыре в центре нашей галактики. Эта сверхмассивная черная дыра весит как 4 млн наших Солнца. Находится в созвездии Стрельца. О ее существовании подозревали с 1970-х годов, но до сих пор не было подтверждения, что это именно черная дыра, а не какое-то другое скопление материи.
Размером объект — примерно как орбита Меркурия. На нашем небе примерно такого размера, как если бы мы пытались разглядеть бублик на Луне невооруженным глазом.
Гете, также участник проекта «Event Horizon Telescope». Расположение радиотелескопов глобальной сети. Credit: ESO 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. 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». Художественное представление окружения сверхмассивной черной дыры в гигантской эллиптической галактике Messier 87. На изображении виден разогретый материал, окружающий гравитационного монстра, и выбрасываемый им джет.
Kornmesser 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.
Как выглядит наша черная дыра и чем отличается от М87? Однако ее размер для телескопов всего 52 миллионные доли угловой секунды.
Здесь-то и пригодился Event Horizon Telescope. По сути, EHT — это объединенная сеть из восьми обсерваторий по всему миру, чьи радиотелескопы синхронизированы по сверхточным атомным часам. Вся эта сеть работает как единый телескоп диаметром 10 тыс.
Это и еще специально разработанный компьютерный алгоритм, позволяющий распознавать образы на основе зашумленной информации, и позволили построить, как из элементов пазла, фотографическое изображение черной дыры. Выглядит это как темный круг с оранжевым ореолом.