11 апреля 2019 года ученые из международного проекта Event Horizon Telescope (EHT) показали четкое изображение сверхмассивной черной дыры в центре галактики М87 в созвездии Дева, на котором впервые в истории посередине видна тень — то, что обычно и называют черной дырой. Первый снимок чёрной дыры, которая располагается на расстоянии 54 миллионов световых лет от нашей планеты, в центре галактики М87, был получен ещё в 2019 году. В среду учёные впервые представили фотографию чёрной дыры. Команда ученых опубликовала снимок, на котором вблизи и крайне подробно видны выбросы сверхмассивной черной дыры с извергаемой из нее мощной реактивной. Снимок был получен в диапазоне 3,5 мм, что позволило увидеть не только саму черную дыру, но и релятивистскую струю материи, выходящую из нее.
Новое фото черной дыры в центре нашей галактики указывает, что она может скрывать тайну
Астрономы Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration опубликовали первый снимок сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути. Рядом с черной дырой в центре Млечного Пути «происходит много всего», и это усложнило для ученых создание изображения, отметила Боуман. Черная дыра на снимке имеет массу в 6,5 млрд раз больше, чем масса Солнца. Ученые представили новое высококачественное изображение черной дыры в центре нашей галактики, сообщила британская газета Independent 27 , известный как Стрелец А*, впервые показан в поляризованном свете, что является прорывом.
Астрофизики показали самую чёткую на сегодня фотографию чёрной дыры
Впервые получен снимок черной дыры в центре Млечного Пути (фото). ESO (Европейская Южная Обсерватория) коллективно с EHT (Телескопом горизонта событий) впервые за всю историю анонсировали фотографию черной дыры в центре галактики Млечный Путь. На опубликованном изображении представлен свет, искривлённый мощной гравитацией чёрной дыры, которая в 4 млн раз массивнее Солнца. Европейская Южная обсерватория (ESO) совместно с Телескопом горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) опубликовали первую в истории фотографию сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный путь, где расположена планета Земля. Фотография сверхмассивной черной дыры в галактике Messier 87.
Прорыв года: астрономы представили первое изображение черной дыры в центре нашей галактики
Поляризация происходит, когда ориентация волн света направлена под определенным углом. Магнитные поля, создаваемые плазмой, вращающейся вокруг черных дыр, поляризуют свет перпендикулярно себе. Это означает, что наблюдение поляризации позволяет ученым «увидеть» магнитные поля вокруг черной дыры.
Достигнуть успеха удалось благодаря объединению восьми радиообсерваторий по всей планете в один виртуальный телескоп «размером с Землю». Хоть мы и не можем видеть чёрную дыру, так как она действительно абсолютно чёрная, её выдаёт окружающий её светящийся газ: мы наблюдаем тёмную центральную область называемую тенью , окружённую яркой кольцеобразной структурой. 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.
Они почти угадали! Снимок черной дыры в созвездии Девы стал первым в истории человечества реальным изображением этого объекта. Однако это не фотография в привычном понимании, а изображение электромагнитных волн — именно их запечатлели радиотелескопы. Затем изображение было собрано и обработано на суперкомпьютере. Черная дыра — это область с настолько сильной гравитацией, что она притягивает и поглощает даже свет.
До этого, в апреле 2023 года, телескоп «Хаббл» сделал снимки «убегающей» черной дыры весом 20 млн солнц.
По данным NASA, черная дыра движется в космосе с такой скоростью, что если бы она находилась в Солнечной системе, то могла бы добраться до Земли за 14 минут.
Прорыв года: астрономы представили первое изображение черной дыры в центре нашей галактики
Европейская Южная обсерватория (ESO) совместно с Телескопом горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) опубликовали первую в истории фотографию сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный путь, где расположена планета Земля. черные дыры взаимодействуют со своим окружением", — говорит он.С черной дырой в центре нашей Галактики было значительно сложнее, чем с M87*. Международная команда астрономов впервые получила снимок, на котором одновременно зафиксированы черная дыра и испускаемая ею мощная струя материи, так называемый джет. Как светят те остатки несчастных звёздочек, коих затянуло в чёрную дыру, что расположена в центре эллиптической галактики M87. Фотография сверхмассивной черной дыры в галактике Messier 87. «Sgr A* — вторая чёрная дыра, изображение которой удалось получить, первой является M87*, расположенная в центре галактики М 87», — говорится в сообщении.
Первое в истории фото черной дыры сделали четче
При этом черная дыра, попавшая на снимок, в 6,5 миллиарда раз массивнее Солнца. Ранее исследователи из университетов Шеффилда и Хартфордшира раскрыли тайну образования квазаров — самых ярких объектов во Вселенной. Данное явление оставалось загадкой на протяжении 60 лет.
Смотрите в фотоленте Sputnik, как выглядят загадочные гиганты космоса, увиденные телескопами Земли Черные дыры — самые, пожалуй, загадочные объекты Вселенной. Это 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.
Когда газ падает вокруг черной дыры, он из-за трения нагревается до высоких температур и светится, как любое раскаленное тело Константин Постнов. Астрофизик отметил, что светятся плазма и газ, которые нагреты до огромных температур в окрестностях черной дыры. Постнов объяснил, что черная дыра — это очень глубокая «потенциальная яма», компактный объект с большой массой. Туда падает газ, нагревается до высоких температур и светится в разных диапазонах света. Другими словами, если в земле выкопать яму и что-то туда бросить, то чем глубже будет отверстие, тем больше скорость падающего объекта, то есть он будет выделять больше энергии.
Результат на Нобелевскую премию Ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований РАН Вячеслав Докучаев в беседе с «360» объяснил, что современная астрофизика считает черные дыры самыми важными объектами во вселенной. До сих пор ученые имели только косвенные доказательства, что эти черные дыры существуют. Сегодня произошло выдающееся событие. Впервые человечеству была предъявлена фотография реального изображения черной дыры. Физики ждали этого 100 лет. Эти объекты были предсказаны в теории Эйнштейна более 100 лет назад Вячеслав Докучаев. Докучаев уверен, что результат, полученный учеными, тянет на Нобелевскую премию, но ему обидно, что в таком значимом мероприятии не участвовала Россия. В том числе потому, что в стране нет ни одного мощного радиотелескопа. А это важно для осмысления нашего места во вселенной и смысла жизни не только отдельного человека, а всей цивилизации», — добавил Докучаев.
Важны не фото, а свойства Вице-президент РАН Юрий Балега в разговоре с «360» не был так обрадован новостью о полученной фотографии. По его мнению, мы увидели то, что интересно широкому обывателю, но для физики важны физические свойства объектов, чтобы «мы могли написать картину мира». Информация сегодня в астрофизике получается не по фотографиям, а на основе спектров, которые позволяют получить физические характеристики объектов в космосе: температуру, размеры, скорость, химический состав.
Астрономы также подозревают, что такие струи, или пучки излучения, могут быть ответственны за высокоэнергетические космические частицы, которые пролетают миллионы миль в космосе и врезаются в Млечный Путь. Некоторые из них, к тому же, врезаются в атмосферу Земли. По словам профессора Серы Маркоффа Sera Markoff из Амстердамского университета, один из главных вопросов, исследуемых ученым, — это откуда берутся эти высокоэнергетические частицы.
Астрономы утверждают, что новые снимки черной дыры из галактики M87 помогут им получить ответы на общую теорию относительности Эйнштейна, а также дать больше ответов о природе самих черных дыр.
Новое фото черной дыры в центре нашей галактики указывает, что она может скрывать тайну
Специалисты полагают, что такое сильное колебание могло быть вызвано влиянием магнитного поля или несовпадением между моментом импульса черной дыры и потоком аккреции. Астрономы намерены продолжить наблюдение за объектом, чтобы получить более подробные изображения черной дыры.
Однако учёные из EHT обошли эту техническую проблему набором радиотелескопов, расположенных на пяти континентах Земли. Они наблюдают за одним и тем же объектом, собирая необходимую информацию. После этого она объединяется и получается такое изображение. Точно таким же образом была создана фотография сверхмассивной чёрной дыры, расположенной в центре галактики M87: Чёрная дыра в центре галактики М87. Источник: Event Horizon Telescope Это фото сделано в 2017 году сразу восемью радиотелескопами, но на его создание потратили ещё порядка двух лет — именно в 2019 году его и опубликовали.
Пресс-конференцию об итогах работы «Телескопа горизонта событий» транслировал Национальный научный фонд США. Эта черная дыра называется Мессье 87 или Дева А, она находится на расстоянии около 53 миллионов световых лет от Земли.
Масса Мессье 87 превышает массу Солнца в шесть с половиной миллиардов раз. Ученые объединили мощности восьми длинноволновых радиотелескопов в разных точках планеты в один большой радиотелескоп-интерферометр, поскольку сеть радиотелескопов лучше всего подходит для подобных наблюдений.
Оптический космический телескоп «Хаббл» имеет угловое разрешение 50 миллисекунд дуги, а изображение тени черной дыры имеет размер в тысячу раз меньше, чем возможности «Хаббла»!
Что-то подобное можно сделать и с инфракрасными телескопами, правда, есть сложность в синхронизации, поэтому в инфракрасном диапазоне эту технологию пока не удается довести до желаемого уровня чувствительности. Тем не менее все мы пользуемся услугами интерферометров ежедневно. В частности, с помощью радиоинтерферометров можно использовать галактики, которые находятся очень далеко, как реперные точки, своего рода гвозди, прибитые к небу, относительно которых можно измерять координаты на Земле.
Например, определять параметры вращения Земли и то, как в результате нутации двигается по небу ось вращения планеты. Наши коллеги, для того чтобы получить изображение тени черной дыры, уменьшили длину волны наблюдений до 1,3 мм. На коротких длинах волн плазма, которая окружает черную дыру в центрах галактик, становится более прозрачной, и благодаря этому ученые могут разглядеть, что происходит в центре.
Чтобы получить такую возможность, ученые работали долгие годы, и в результате угловое разрешение системы оказалось достаточным, чтобы увидеть на изображении тень черной дыры. О «фотографии черной дыры» «Фотография черной дыры» представляет собой светящееся кольцо вокруг горизонта событий черной дыры, и для того чтобы его увидеть, нужно иметь экстремальное угловое разрешение. Ни один телескоп, который вы когда-либо видели в своей жизни, не в состоянии иметь настолько высокое угловое разрешение, чтобы различить мельчайшие детали таких объектов.
Для этого понадобилась целая система — интерферометр. Итак, то, что получили ученые, — это не фотография, а восстановленное сложными математическими методами по данным наблюдений интерферометра светящееся фотонное кольцо вокруг центральной черной дыры в галактике Дева А Увидеть саму черную дыру невозможно: она черная, она поглощает весь свет, который излучается вокруг нее, поэтому мы просто видим кольцо из света, который генерирует диск материи, окружающий черную дыру. Система, получившая в результате астрономических наблюдений необходимые данные, чтобы визуализировать черную дыру, называется The Event Horizon Telescope «Телескоп горизонта событий».
Она состоит из восьми антенн, наиболее важная из которых под именем ALMA находится в Чили на высоте пяти километров над уровнем моря. Она самая большая и, соответственно, самая чувствительная. То, что измеряет интерферометр, — это не фотография.
Это очень хитрые величины, которые позволяют ученым восстановить изображение черной дыры. Представьте, что я строитель, который создает гигантский телескоп размером с планету Земля, и все, что я сделал, — это выстроил каркас и пока не проложил по нему зеркала. Фактически каждая подобная пара телескопов позволяет мне положить на каркас несколько новых зеркал.
И чем больше таких пар телескопов участвует в моей системе интерферометра, тем плотнее я заполняю каркас зеркалами и тем больше результатов измерений более высокого качества я получаю, чтобы восстановить изображение исследуемого космического объекта. Для того чтобы улучшить качество получаемой картинки, можно применить два подхода.
Первое в истории фото черной дыры сделали четче
Запечатленная на снимке черная дыра оказалась в 6,5 миллиарда раз массивнее Солнца. Поимо джета на снимке видно то, что ученые называют тенью черной дыры. Когда материя вращается вокруг черной дыры, она нагревается и излучает свет. Черная дыра изгибается и захватывает часть этого света, создавая кольцеобразную структуру вокруг себя. Тьма в центре кольца - это и есть тень черной дыры.
Когда долгожданное фото было опубликовано, пользователи соцсетей первым же делом стали делать мемы. Ниже — самые забавные версии о том, что же на самом деле представляет из себя черная дыра. Контент недоступен.
Когда земляне полетят к соседним светилам и сколько времени займет путешествие Ранее, 17 января, космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил самую древнюю черную дыру. Отмечалось, что она возникла более 13 млрд лет назад. До этого, в апреле 2023 года, телескоп «Хаббл» сделал снимки «убегающей» черной дыры весом 20 млн солнц.
Это легко видеть и на снимке: половина «кольца» вокруг черной дыры тусклее, а половина — ярче. Это потому, что гравитация черной дыры М87 замедлила половину фотонов от бублика раскаленной материи вокруг этой самой черной дыры, отчего половина эта и кажется нам тусклой. Да, она ничего не излучает и поглощает любой падающий на нее свет, но ничего страшного в этом нет. Черная дыра отличается от них только формой примерно сферической и тем, что поглощает фотоны идеально, ничего не рассеивая. То есть увидеть ее все равно можно: на фоне светящегося бублика она будет выглядеть просто черным провалом. Но сделать это земными телескопами пока нереально, для этого надо «подтянуть» наши телескопы намного, намного ближе. Чем и как был сделан снимок? Даже тень черной дыры в полусотне миллионов световых лет увидеть одним-единственным земным телескопом пока невозможно. Для этого использовался Event Horizon Telescope — группа из одиннадцати согласованных радиотелескопов, разбросанных по планете от Антарктиды десятиметровый радиотелескоп South Pole Telescope на полярной станции до северного полушария. Разнесенные на тысячи километров друг от друга радиотелескопы вместе позволили ловить фотоны от раскаленного бублика вокруг черной дыры М87 и складывать полученные элементы пазла в одну картинку. Это настолько большой объем, что его пересылали к обрабатывающему данные суперкомпьютеру в виде жестких дисков по почте — бессбойная передача по интернету заняла бы слишком много времени. Сделать его реальностью помогла работа Кэти Боман, 29-летней выпускницы Массачусетского технологического института. Вместе с коллегами она разработала специальный алгоритм, позволяющий объединять данные от разных телескопов, расположенных в тысячах километров друг от друга. Чтобы точнее «увидеть» тень черной дыры, команда людей под ее руководством ввела в алгоритм модель, которая учитывала теоретические предсказания теории относительности Эйнштейна, чтобы точнее интерпретировать входящие данные. Построив с помощью моделирования ожидаемый облик тени от черной дыры такого размера, как М87, команда Боман смогла отсеять менее качественные изображения от более качественных и в итоге получить «картинку» такого уровня, которую без «очищающего» алгоритма было бы невозможно создать. Снимок подтверждает как сам факт существования черных дыр — хотя в нем никто и так не сомневался, — так и то, насколько точны наши представления о них и бублике из пожираемой ими материи. Попутно он позволил несколько уточнить размеры и, соответственно, массу сверхмассивной черной дыры в центре эллиптической округлой галактики М87 в 53,5 миллиона световых лет от нас.
Фото чёрной дыры в центре галактики: как оно сделано и почему важно
| Космический дебют: о чём может рассказать первая в истории фотография сверхмассивной чёрной дыры | РАН: первый снимок черной дыры подтверждает теории Эйнштейна. |
| Впервые получено изображение тени черной дыры в центре Млечного Пути | Астрономы Европейской южной обсерватории (ESO) объявили, им удалось получить первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A*. |
| Первый в истории снимок черной дыры превратили в сотни «фотожаб» // Новости НТВ | Впервые получен снимок черной дыры в центре Млечного Пути (фото). ESO (Европейская Южная Обсерватория) коллективно с EHT (Телескопом горизонта событий) впервые за всю историю анонсировали фотографию черной дыры в центре галактики Млечный Путь. |
Опубликован первый снимок гигантской черной дыры в Млечном Пути
Тогда ученые смогли расшифровать огромный объем данных. Каждый телескоп собрал по 500 терабайтов информации, на обработку которой ушло два года. Руководитель проекта Шеп Доулман заявил, что полученное изображение черной дыры подтверждает существование горизонта событий — то есть правильность общей теории относительности Эйнштейна. Самым известным в массовой культуре изображением черной дыры стал Гаргантюа в фильме «Интерстеллар». И пользователи неоднократно заметили, что снимок и кадр из фильма частично сходятся. Но для кого-то первое изображение черной дыры — величайшее открытие, а для кого-то… Вообще, любители науки с интересом восприняли сообщение о первой фотографии черной дыры, хотя и успели друг с другом поспорить о том, что объект на самом деле нельзя сфотографировать. Потом начались диванные баталии о том, что ученые получили фотографии аккреционного диска, а затемнение в центре и есть горизонт событий, откуда не исходит и не отражается свет. Но некоторых пользователей все равно не удалось убедить, что открытие важно.
Зажгите свечку Сотрудник отдела релятивистской астрофизики Астрономического института имени Штернберга Константин Постнов объяснил «360», почему черная дыра, которая не позволяет свету выйти, все равно светится. Она не светится. Светится вещество вокруг нее. Свечка у вас есть, зажгите. Почему горит? Потому что там идет химическая реакция и частички, которые там вылетают, они горячие. Чем горячее, тем белее свет.
То же самое и там. Когда газ падает вокруг черной дыры, он из-за трения нагревается до высоких температур и светится, как любое раскаленное тело Константин Постнов.
Само имя «черная дыра» стало популярным уже во второй половине ХХ века, и не все астрофизики ему симпатизировали, поскольку оно опиралось на интерпретацию теории, а не фактические данные наблюдений такие ученые предпочитали термин «центральная машина». Но действительно ли это имя корректно, до сегодняшнего дня мы не знали — астрономы не получали достаточно хороших снимков подобных объектов, чтобы различить детали в их облике. И хотя ее радиус близок к дистанции между Солнцем и Плутоном, разглядеть ее — это примерно как сфотографировать монету, лежащую на поверхности Луны, или увидеть Землю с Альфы Центавра. Говоря в январе с «Чердаком», Юрий Ковалев, руководитель научной программы «Радиоастрона», упоминал, что в 2018 году наблюдения EHT прошли не столь успешно, как в 2017 — судя по всему, слухи оказались верны.
Данное явление оставалось загадкой на протяжении 60 лет. Теперь же известно, что квазары образуются в результате столкновения галактик и происходящего в этот момент смещения газа в центр, где находятся сверхмассивные черные дыры.
Снимок черной дыры в созвездии Девы стал первым в истории человечества реальным изображением этого объекта. Однако это не фотография в привычном понимании, а изображение электромагнитных волн — именно их запечатлели радиотелескопы. Затем изображение было собрано и обработано на суперкомпьютере.
Черная дыра — это область с настолько сильной гравитацией, что она притягивает и поглощает даже свет. Сама черная дыра невидима; на снимке изображен горизонт событий — граница области, в которой действует гравитация черной дыры.