Снимок фиксирует свет, искривлённый мощной гравитацией чёрной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца». Астрономы проекта Event Horizon Telescope получили изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. 10 апреля мир впервые увидел черную дыру на фотографии.
Это вам не «Интерстеллар» — ученые представили первое в истории фото черной дыры
Что это даст человечеству? Фото: Event Horizon Telescope 10 апреля мир впервые увидел черную дыру на фотографии. Этот сверхмассивный объект находится на расстоянии 53 миллионов световых лет от Земли и выглядит как темный круг с оранжевым ореолом. Несмотря на то что многие знают, на что похожа черная дыра, до этого все ее изображения были реконструкциями, основанными на решениях уравнений Эйнштейна. Теперь же ученые уверены: черные дыры действительно выглядят так, как их представляли.
Невидимые монстры Черная дыра, названная гавайским именем Поэхи Powehi — «украшенное темным источником бездонное творение», — находится так далеко от Земли, что разглядеть ее в деталях с помощью одного радиотелескопа невозможно. Как и другие черные дыры, она представляет собой объект огромной плотности если рассматривать ее центральную точку, а не весь объем сферы Шварцшильда и обладает настолько мощной гравитацией, что сворачивает вокруг себя пространственно-временной континуум. Искривление настолько велико, что образуется область, из которой наружу не ведет ни одна из возможных траекторий. Граница этой области называется горизонтом событий, и все, что проникает за него включая видимый свет и другие электромагнитные волны , обратно вернуться уже не может.
Реконструкция изображения черной дыры Изображение: Jean-Pierre Luminet В последние десятилетия ученые не сомневались в существовании черных дыр, хотя сама природа этих объектов препятствует непосредственному их наблюдению. Исследователи применяли косвенные методы, в том числе наблюдение за объектами, которые вращаются вокруг пустых областей космоса, или измерение массы и размеров объектов, являющихся источниками интенсивного излучения. Но разглядеть черноту горизонта событий на ярком фоне звезд и газа до сих пор не удавалось никому. По кусочкам Чтобы сфотографировать черную дыру, необходим телескоп размером с Землю и еще один важный инструмент — алгоритм, который сведет данные в итоговое изображение.
Кэти Боуман — одна из исследователей, работавших над этим алгоритмом, еще студенткой пыталась научить компьютеры распознавать образы на основе зашумленной информации.
Его окружает кольцо огня — аккреционный диск, порожденный, по словам ученых, «огромной силой гравитации этого объекта». Диск фотонное кольцо — не однороден в силу разных скоростей вовлеченного в него вещества. На стороне, обращенной к нам, он ярче поскольку вещество в диске несется навстречу.
Галактика М87 видна с Земли. До галактики М87 - 55 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.
На фотографии, иллюстрирующей сообщение, мы видим размытое, не очень ровное желто-красное кольцо с темным центром. И все же это одна из главных вех земной астрофизики. На самом деле, мы до сегодняшнего дня вообще не знали, существуют ли черные дыры. Фантастические фильмы и книги, статьи астрофизиков и многие другие источники столько раз повторяли словосочетание "черная дыра", что мы привыкли воспринимать это явление как данность. Но в действительности все представления человечества о таких объектах были чисто теоретическими. Никто и никогда их не видел. И вот сегодня чудо свершилось: ученые оказались правы, черные дыры существуют — вот вам доказательство. Едва ли не самый главный парадокс: мы получили изображение объекта, который вообще невозможно увидеть, а тем более сфотографировать.
Черная дыра — это объект с чудовищной массой и плотностью, что позволяет ему обладать невероятно огромной гравитацией. Сила притяжения черной дыры настолько велика, что даже свет не способен ее преодолеть. Однако на некотором расстоянии от нее излучение все-таки может победить гравитацию — и вот эта воображаемая граница, эта точка невозврата и называется горизонтом событий. Вокруг идеально круглой черной дыры видны гигантские облака газа, разогретые до невероятных температур.
Event Horizon — массив из 11 радиотелескопов из разных стран, связанных друг с другом. Вместе они работают над получением одного более четкого изображения. 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.
Опубликованы первые фотографии черной дыры — как их получили?
- Тулякам показали 3D-снимок вспышки чёрной дыры в центре Млечного Пути
- Фото дня: гигантская чёрная дыра, которая находится в центре нашей галактики
- Почему снимок такой нечеткий?
- Получены самые детальные снимки окрестностей черной дыры в центре нашей Галактики
- Получена фотография центральной черной дыры Млечного Пути - Ин-Спейс
- Фото дня: гигантская чёрная дыра, которая находится в центре нашей галактики — Wylsacom
Первый в истории снимок черной дыры превратили в сотни «фотожаб»
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. На изображении ниже две "фотографии" чёрных дыр показаны рядом. Различие в размерах и массах определяется эволюцией галактик, хозяйками которых являются эти две чёрные дыры. 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. Изображение зафиксировало свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. Астрономы Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration опубликовали первый снимок сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути.
Получены самые детальные снимки окрестностей черной дыры в центре нашей Галактики
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.
Этот горячий газ образуется из ветров, создаваемых дискообразным распределением молодых массивных звезд, наблюдаемых в инфракрасном диапазоне. Поэтому для получения его изображения требуется невероятно высокое разрешение. Первое изображение черной дыры было получено EHT в 2019 году. Это была сверхмассивная черная дыра в центре галактики Мессье 87.
EHT смог разрешить этот объект благодаря системе синхронизации нескольких телескопов, разбросанных по всей поверхности Земли. В частности, астрономы использовали Very-Long-Baseline-Interferometry VLBI - метод, который объединяет наблюдательную мощность и данные телескопов по всему миру для создания гигантского виртуального радиотелескопа. Наличие нескольких телескопов на разных широтах Земли в сочетании с вращением Земли приводит к созданию телескопа размером с Землю. Каждый из этих телескопов оснащен антенной с чрезвычайно точными атомными часами для регистрации времени, в которое регистрируются радиосигналы от целевого объекта. И они предлагают новое понимание того, как эти гигантские черные дыры взаимодействуют со своим окружением.
Каждый из этих телескопов оснащен антенной с чрезвычайно точными атомными часами для регистрации времени, в которое регистрируются радиосигналы от целевого объекта. И они предлагают новое понимание того, как эти гигантские черные дыры взаимодействуют со своим окружением. Однако вблизи края эти черные дыры выглядят удивительно похожими", — говорит Сера Маркофф, сопредседатель научного совета EHT и профессор теоретической астрофизики Амстердамского университета.
Экстраординарный результат и его последствия Результат, полученный с помощью EHT, является экстраординарным. Еще одна часть истории, которая имеет место, огромный прогресс в научной сфере. Не только за наши знания о Млечном Пути или за то, чему он нас учит, но и потому, что он еще раз подтверждает, куда могут двигаться научные исследования. Работа велась в течение пяти лет с использованием суперкомпьютеров для объединения и анализа данных, при этом была собрана беспрецедентная библиотека смоделированных черных дыр для сравнения с наблюдениями. Усилия более чем 300 исследователей из 80 институтов по всему миру, которые вместе составляют коллаборацию EHT, позволили добиться этого замечательного достижения. Таким образом, мы можем пойти гораздо дальше в проверке поведения гравитации в этих экстремальных условиях, чем когда-либо прежде".
В апреле 2019 года ученые сообщили о первом полученном изображении тени черной дыры — это была сверхмассивная черная дыра в центре активной гигантской эллиптической галактики M87 Messier 87, Мессье 87, еще ее называют Дева A. Масса сверхмассивной черной дыры в центре M87 составляет порядка 6,5 млрд масс Солнца. Теперь у астрофизиков появилась возможность сравнивать изображения двух черных дыр очень разных размеров.
Получен первый снимок тени сверхмассивной черной дыры
Изображение черной дыры (сверху) получилось путем комбинации снимков с разных телескопов (снизу). Благодаря телескопу Event Horizon удалось сделать первый снимок сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре нашей галактики. 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. Называть его фотографией или снимком не слишком уместно. 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. (Фото предоставлено: Medeiros et al 2023, CC BY-ND) В апреле первое в истории изображение черной дыры, получившее название "нечеткий оранжевый пончик", потому что оно, как известно, размыто, получило серьезные изменения благодаря искусственному интеллекту.
Тулякам показали 3D-снимок вспышки чёрной дыры в центре Млечного Пути
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. Газ вблизи чёрной дыры движется со скоростью, близкой к скорости света. Характерное время обращения вокруг значительно более скромной дыры в Стрельце — это минуты. Для сбора итогового снимка потребовалось пять лет работы коллаборации EHT более 300 специалистов из 80 научных учреждений разных стран с использованием суперкомпьютеров.
Информации собрали так много, что было невозможно передать ее через интернет. В результате в аналитические центры в Бостоне и Бонне сотни жестких дисков свозили самолетами. Самые внимательные читатели уже подсчитали: весь проект был осуществлен еще два года назад, в 2017 году, и только сегодня компьютеры смогли сложить из разрозненных фрагментов одно изображение. Читайте также Вокруг черной дыры увидели "бублик" Черная дыра, изображение которой астрофизики предъявили миру, находится в созвездии Девы, в центре галактики Messier 87. Согласно существующей теории, черные дыры находятся в центре абсолютно всех галактик, в том числе и той, в которой находится наша планетная система. До центра нашей родной галактики Млечный Путь всего-навсего 26 тысяч световых лет. Вам не кажется странным, что астрономы выбрали для наблюдения черную дыру за 500 квинтиллионов километров, в то время как буквально под боком есть собственная?
На самом деле, ничего странного тут нет. Во-первых, наша дыра гораздо меньше. Во-вторых, излучение от нее тоже слабее. И в-третьих, из-за расположения за ней очень сложно наблюдать: на пути к ней в пространстве висят триллионы звезд, циклопические облака газа и пыли, невероятное количество астероидов, комет и прочего мусора. Но все-таки астрофизики не теряют надежды и не оставляют попыток рассмотреть нашего персонального монстра.
У ее магнитных полей много материала, который направляется к полюсам и выбрасываться в виде струй. Но тот факт, что они похожи, может указывать на то, что черная дыра в центре нашей галактики может скрывать секрет. Процесс, который запускает эти струи, является самым энергичным во всей Вселенной, существенно влияющим на сердце галактик, например, двигая газ и пыль, необходимые для рождения звезд, влияя на то, как галактики растут и развиваются.
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. Фото очень похоже на фото первой черной дыры. Но новая черная дыра меньше в несколько тысяч раз, так что заметить ее было гораздо сложнее.
5 причин, почему фото черной дыры – это очень круто
Снимок тени сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, скрывающейся в центре Млечного Пути. Снимок фиксирует свет, искривлённый мощной гравитацией чёрной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца». Сверхмассивную черную дыру в центре галактики M87 сфотографировали в поляризованном свете, что позволило ученым впервые измерить поляризацию на самом краю – Самые лучшие и интересные новости по теме: Космос, лонгрид, м87 на развлекательном портале Интернет облетел снимок явления, о котором известно давно, но изображение которого вплоть до настоящего момента получить никто не мог – черной дыры. Снимок черной дыры в созвездии Девы стал первым в истории человечества реальным изображением этого объекта.
Самые гигантские черные дыры во Вселенной – фото
На опубликованном изображении представлен свет, искривлённый мощной гравитацией чёрной дыры, которая в 4 млн раз массивнее Солнца. Масса черных дыр может в миллионы и миллиарды раз превышать массу Солнца. Сделав эпохальный снимок черной дыры Messier 87, коллаборация обратила внимание на другие интересные объекты во вселенной. Например, на ближайшую к нам галактику Центавр A и, конечно же на сверхмассивную черную дыру в центре нашей собственной галактики. На них был продемонстрирован «снимок» черной дыры Sgr A* в центре Млечного Пути, полученный новейшими методами радиоастрономии.
Новые реальные снимки черной дыры показали ученые
Некоторые уравнения общей теории относительности гипотетически подтвердили их поведение и форму. Последняя совпала с полученным фото. Черные дыры до сих пор остаются одной из загадок физики. Для их изучения был создан проект «Телескоп горизонта событий». Чтобы получить фотографию, понадобилось обработать 500 терабайт данных. Это заняло два года.
Темная центральная область, известная как тень, черной дыры окружена яркой кольцевой структурой. На снимке запечатлен свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. Наблюдения говорят нам об активной сверхмассивной черной дыре, которая притягивает к себе материал и заставляет его погружаться в свою пасть. Изучив ее орбиту, были оценены масса и радиус сверхмассивной черной дыры. Более поздние наблюдения определили массу в 3,7 млн солнечных масс в объеме с радиусом в 6,25 световых часов, или 6,7 млрд км.
Ее активность в центре Млечного Пути превращает ее в своего рода двигатель, который, поглощая материю из того, что проходит поблизости, производит энергию в виде интенсивного излучения. На большом изображении рентгеновское излучение обсерватории "Чандра" выделено синим цветом, а инфракрасное излучение космического телескопа "Хаббл" - красным и желтым. Рассеянное рентгеновское излучение исходит от горячего газа, захваченного черной дырой и втянутого внутрь. Этот горячий газ образуется из ветров, создаваемых дискообразным распределением молодых массивных звезд, наблюдаемых в инфракрасном диапазоне.
Центр Млечного Пути находится в 27 тыс. К слову, в 2019 году та же команда сфотографировала чёрную дыру в центре Галактики M87. Снимки столь разных по размеру чёрных дыр позволят ученым сравнить их и найти различия.
В 2020 году за это открытие была присуждена Нобелевская премия. Обсерватории по всему миру сделали множество изображений объекта, которые затем объединили в одно. На картинке нельзя увидеть саму черную дыру, поскольку она абсолютно черная, но на наличие объекта указывает светящийся вокруг нее газ: тёмная центральная область окружена яркой структурой, похожей на кольцо.
Первая фотография Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути
РАН: первый снимок черной дыры подтверждает теории Эйнштейна. Запечатлённая на снимке тень чёрной дыры, то есть кольцо излучения и материи на краю горизонта событий, находится в центре галактики M 87 (Мессье 87). Объект удалён на 53,5 млн световых лет от Земли и весит в 6-7 млрд раз больше Солнца. Несмотря на внушительную разницу в размерах двух чёрных дыр, в целом изображение тени Стрельца А* вполне согласуется со снимком М87. Мы видим светящееся кольцо газа, окружающее область, откуда не может вырваться даже свет. Это хорошая новость для общей.