Черная дыра фото из космоса реальное


До сих пор никому не удавалось получить прямое изображение черной дыры, хотя есть немало данных, которые косвенно подтверждают их существование. Прежде всего это выпадение на нее вещества находящегося рядом небесного тела, когда оно поглощается дырой. Поглощение идет с выделением огромной энергии. Но запечатлеть явление не удавалось, поэтому оно не является непосредственным доказательством существования дыр.

И вот сейчас впервые в истории ученые решили продемонстрировать реальное фото сразу двух черных дыр. Заглянуть прямо в самое сердце бесконечности. Одна расположена в центре галактики М87, находится от Земли на расстоянии 55 миллионов световых лет, эквивалентна 7 миллиардам солнечных масс, вторая — в центре нашей галактики Млечный Путь, на расстоянии около 26 тысяч световых лет от Земли, обладает четырьмя миллионами солнечных масс, не излучает видимого и инфракрасного света. Диаметр этой дыры всего 24 миллиона километров, мизер по космическим меркам. Разглядеть ее кажется просто фантастикой, с тем же успехом можно попытаться невооруженным глазом увидеть коробок спичек на Луне.


Чтобы наблюдать такую дыру, требуется по-настоящему огромный и очень мощный телескоп. И ученые создали такой инструмент. Это радиотелескоп Event Horizon. По сути, это сеть из восьми радиотелескопов, работающих по принципу радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами. Они находятся на огромном расстоянии друг от друга: на Южном полюсе, во Франции, в Чили, на острове Гавайи. Работа над его созданием велась более 10 лет. Наконец в апреле 2017 года сеть телескопов была синхронизирована с помощью атомных часов и устремила свой взор в далекий космос.

Проект является детищем астрофизика Шепа Доулмана, который серьезно задумался над его реализацией после изучения загадочных активностей в центрах сверхмассивных радиогалактик. Эксперимент по фотографированию черных дыр и обработке гигантской по объему информации длился около двух лет. И вот вчера ученые представили первые фотографии черной дыры из галактики М87. По сути, они увидели то, что и ожидали, что предсказывала теория. На фото видна "тень" черной дыры — темная область на фоне кольца, образованного светом от падающего на дыру вещества, которое огибает черную дыру, обладающую гигантским гравитационным притяжением. Важно подчеркнуть, что это изображение реконструировано из радионаблюдений. По мнению ученых, этот эксперимент имеет огромное значение для всей науки, открывает новые возможности для изучения Вселенной.


Константин Постнов, директор Государственного астрономического института им. Штернберга:

— Я бы особо выделил два момента. Поражает фантастическая разрешающая способность телескопа: 10 в минус 5-й степени секунды угловой дуги. У знаменитого американского телескопа почти в 10 тысяч раз меньше. Второй момент связан с так называемым горизонтом событий. Это теоретически предсказанная условная граница вокруг черной дыры, за которой внешнему наблюдателю ничего не доступно. Так вот, немало скептиков считали, что никакого горизонта у черной дыры вообще нет, что все это лишь формулы. Но полученная картинка подтверждает и существование горизонта событий, и правильность теории относительности Эйнштейна.

Источник: rg.ru

Содержание

  • Что показали на пресс-конференции?
  • Что такое черная дыра?
  • Как фотографируют черную дыру?
  • Какие черные дыры мы фотографируем?

Перед релизом первого в истории прямого изображения черной дыры (или ее «тени») стоит помнить, что все изображения, которые вы видели раньше, — фантазия художника. Реальное фото вряд ли будет похоже хоть на что-то в красочной выдаче Google. Скорее всего, нас ожидает что-то похожее на одну из компьютерных симуляций команды EHT. Также не забывайте, что данные радиотелескопов позволяют составить только монохромное изображение. Если на финальном снимке будет присутствовать цвет — это искусственное тонирование, примененное к фотографии исключительно из эстетических соображений.

Что показали на презентации?


В начале конференции выступающий напомнил нам, что один человек 100 лет назад хотел увидеть это изображение. Это был Альберт Эйнштейн. И сегодня состоялся великий прорыв в истории человечества. Мы получили фотографию черной дыры.

— Я очень горд как ученый. Так как наука дает урок политикам, — подчеркнул он, имея в виду, что нужна кооперация людей со всего мира, чтобы достичь столь высокого достижения.

На пресс-конференции представили часть ученых, причастных к получению изображения. После чего на экране наконец показали изображение из центра галактики M 87. Конечно, оно оказалось не столь четким, как ожидали зрители.

— Мы перепрофилировали всю Землю в радиотелескоп. И снимок лучше, чем есть, сделать не могли. Только если установить что-нибудь на Луне. Мы ограничены нашим оборудованием, — подчеркнули исследователи.

На фотографии зафиксирована «тень» и аккреционный диск в центре удаленной галактики Messier 87. Она удалена от нас на расстояние 55 млн световых лет.

— Когда мы уверены, что разглядели тень, мы могли бы сравнить наши наблюдения с большими компьютерными моделями, которые включают физику искривленного пространства, перегретой материи и сильных электромагнитных полей. Многие особенности наблюдаемого изображения удивительно хорошо совпадают с нашим теоретическим пониманием, — заявил Пол Хо, член правления и директор Восточно-азиатской обсерватории. — Это дает нам уверенность в интерпретации наших наблюдений, включая оценку массы черной дыры.

Что такое черная дыра?


Черные дыры чаще всего возникают в результате гибели звезд. Когда запасы топлива в крупных звездах истощаются, угасающая термоядерная реакция не может больше противостоять гравитационному сжатию звезды. И она начинает схлопываться до критически малых размеров. При этом масса таких объектов оказывается чертовски большой. Из-за этого сила гравитации такого объекта не позволяет даже свету вырваться из гравитационного радиуса, и он падает в черную дыру.

Обычно художники изображают черные дыры в виде черного круга, опоясанного светящейся сферой. Граница между тенью и светом называется горизонтом событий. Это черта, из-за пределов которой не может вырваться ни один объект, какой бы высокой ни была его скорость. А светящаяся сфера является аккреционным диском — сжимающимся веществом, падающим на черную дыру, разогретым в результате трения.

Существование черных дыр предсказано общей теорией относительности и косвенно доказано гравитационной волной, зарегистрированной в сентябре 2015 года двумя детекторами LIGO. Форма полученного сигнала гравитационной волны совпадала с предсказанной общей теорией относительности формой сигнала от слияния двух черных дыр.

На сегодня ученые обнаружили около тысячи объектов, по свойствам которых можно предположить, что они являются черными дырами. Но прямых наблюдений пока не поступало, так как радиус этих объектов настолько мал, что их крайне сложно уловить современными телескопами.

Как снимали черную дыру?


За нынешние съемки ответственен проект Event Horizon Telescope (EHT) — это коллаборация ученых и нескольких радиотелескопов, расположенных в различных уголках Земли. В частности, во Франции, США, Мексике, Чили, Испании, Антарктиде и на Гавайях. Эти радиотелескопы на протяжении определенного периода времени следили за излучением, приходящим от двух сверхмассивных черных дыр. Одна размещена в центре нашей галактики Млечный Путь и носит название Стрелец A*, а другая находится в сверхмассивной галактике Messier 87.

Благодаря огромному количеству радиотелескопов в разных частях света EHT удалось создать интерферометр — виртуальный телескоп с эффективным диаметром как у Земли, с высокой чувствительностью и высоким угловым разрешением. Основной проблемой была синхронизация данных со всех радиотелескопов по времени. А потому каждый из них опирается на отсчет времени по атомным часам.

Одно дело собрать данные — и совсем другая задача обработать их. В ходе наблюдения за черными дырами было собрано огромное количество данных с каждого телескопа. Настолько большое, что их нереально было передавать через интернет. А потому жесткие диски с этими данными транспортировались самолетами в обсерваторию Хейстек (США), принадлежащую Массачусетскому технологическому институту, и Радиоастрономический институт Макса Планка (Германия). Там данные были перекрестно коррелированы и проанализированы на суперкомпьютере.

Источник: tech.onliner.by


Сразу в нескольких пресс-центрах в мире прошли презентации результатов работы проекта Event Horizon Telescope – виртуального радиотелескопа размером с Землю. На них ученые впервые в истории показали первые настоящие снимки так называемой тени черной дыры в центре сверхгигантской галактики Messier 87 (M87). Одна из таких презентаций проходила в Национальном пресс-центре в Вашингтоне, где снимки объекта демонстрировал сам глава проекта Event Horizon Telescope Шеп Доулман.

Черная дыра фото из космоса реальное

«Мы смогли увидеть то, что никому раньше не удавалось», — прокомментировал Доулман, выступавший на историческом мероприятии в столице США.

«Я никогда не верил в то, что черная дыра в галактике M87 обладает столь большими размерами, как показывали наши расчеты. Когда я увидел эту фотографию, я воочию убедился в этом. Кольцо огня, которое можно увидеть на этом снимке — порождено огромной силой гравитации этого объекта», — заявил на пресс-конференции в стенах штаб-квартиры Еврокомиссии в Брюсселе Хайно Фальке из Университета Неймегена (Нидерланды), один из участников проекта Event Horizon Telescope.


Большинство современных астрономов считает, что в центре всех галактик находятся сверхмассивные черные дыры – объекты, обладающие массой в миллионы и миллиарды солнечных, непрерывно притягивающие и поглощающие любую материю, часть которой «пережевывается» черной дырой и выбрасывается в виде релятивистских струй (джетов) – тонких пучков плазмы, разогнанной до околосветовых скоростей.

В нашей галактике, а также в ряде других эта центральная черная дыра находится в неактивном состоянии — она не выбрасывает джеты. Ученые долгое время пытаются выяснить, когда она «заснула» и насколько активной была в прошлом. Кроме того, астрофизики хотели бы узнать, как эта активность влияла на жизнь звезд в центре нашей галактики и на ее окрестностях.

Загадку пытаются решить при помощи гигантского виртуального интерферометра Event Horizon Telescope – сети объединенных между собой очень чувствительных радиообсерваторий, расположенных в разных локациях нашей планеты, включая Южный полюс Земли. Его подготовка началась более 10 лет назад.

Места расположения радиоастрономических обсерваторий, принимавшие участие в проекте Event Horizon Telescope


Объединение мощностей телескопов позволило ученым достичь разрешения, превышающего чувствительность космического телескопа «Хаббл» в тысячу раз и получить первые данные по самым ближайшим окрестностям центральной черной дыры галактики М87, расположенной в созвездии Девы. Объект обладает массой 6,5 миллиарда солнечных и расположен примерно в 53,5 миллионах световых лет от нас. В ходе работы ученые также начали изучение структуры тех областей черной дыры, где рождаются джеты и связанные с ними выбросы радиоизлучения. Полученные изображения и данные были опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters.

Общая теория относительности Эйнштейна (ОТО) предсказывает, что тень черной дыры должна выглядеть как темный круг, окруженный полумесяцем из яркого света. Не все ученые были согласны с подобным предсказанием, но наблюдения Event Horizons Telescope смогли указать на неправоту скептиков — предсказания Эйнштейна полностью подтвердились, в чем вы можете убедиться, взглянув на снимок.

Слева направо: настоящее изображение черной дыры галактики M87, полученное телескопом Event Horizons 6 апреля 2017 года; компьютерная модель черной дыры; компьютерная модель с подогнанным под телескоп Event Horizon разрешением

Участники проекта сообщают, что источники электромагнитных волн, окружающие черную дыру, обладают асимметричной структурой. Ранее многие теоретики считали,что весь аккреционный диск (бублик из «пережеванной» материи) участвует в рождении джетов и пучков радиоизлучения.


На данный момент разрешение телескопа Event Horizon не позволяет выяснить точную форму активного региона черной дыры и с какой скоростью он вращается. Согласно текущим предположениям, он может быть похож либо на кольцо неправильной формы, вращающееся по часовой стрелке, либо на своеобразную перекошенную «гантель», в центре которой находится черная дыра.

Одна из предполагаемых моделей окрестностей черной дыры, созданная специалистами Аризонского университета

Исследователи надеются, что анализ данных, полученных Event Horizons в прошлом году поможет понять, какое из этих двух предположений является ближе истине, а также поведает о том, изменяется ли форма этого «бублика» или «гантели» со временем. В конечном итоге ученые планируют решить главную загадку черных дыр – как появляются джеты и почему они выбрасываются в космос с околосветовой скоростью.

Более подробно об истории создания первого настоящего изображения черной дыры можно почитать вот тут.

Обсудить новость можно в нашем Telegram-чате.

Источник: Hi-News.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.