Найзагадковіший об'єкт у Всесвіті: як насправді отримали знімки перших чорних дір (фото)
Перші знімки чорних дір на тлі їхніх акреційних дисків викликали величезний суспільний інтерес, але як були зроблені ці зображення?
Чотири роки тому перше зображення надмасивної чорної діри в центрі галактики M87 викликало справжній ажіотаж серед любителів астрономії і навіть серед людей далеких від досліджень космосу. Минулого року цей ажіотаж посилився після отримання зображення надмасивної чорної діри в центрі нашої галактики. То як же насправді вченим вдалося зробити ці унікальні знімки? Про це пише IFLScience.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Для початку потрібно сказати, що на жодному зі знімків не показана справжня чорна діра. Її не можна побачити, бо навіть світло не може покинути межі чорної діри. Але надмасивні чорні діри, які розташовані в центрах галактик, часто оточені аккреційним диском. Тут міститься речовина, якою живиться чорна діра і цей диск знаходиться далі від горизонту подій чорної діри, тобто невидимої межі, подолавши яку вже ніщо не зможе вирватися назад у космос. Ці диски можуть випускати випромінювання і на їхньому тлі виділяється сама чорна діра.
Незважаючи на те, що акреційні диски досить яскраві, все ж побачити їх дуже непросто. Якщо говорити про чорну діру M87*, то вона, як і її рідна галактика M87, розташована на відстані в 54 млн світлових років від нас. Акреційний диск цієї чорної діри має ширину в кілька світлових днів, тобто він величезний, але через відстань його складно побачити. Щодо чорної діри Стрілець А* у нашій галактиці, то вона розташована у 2 тисячі разів ближче, але її закривають пил і світло зірок, що заважає огляду.
Для того, щоб побачити такі далекі і приховані об'єкти, потрібен телескоп розміром із Землю. Але це було б дуже дорого. Тому астрономи об'єднали 8 радіотелескопів по всьому світу в одну гігантську систему під назвою Event Horizon Telescope (EHT). Відстань між цими телескопами забезпечила більш високу роздільну здатність зображень.
Радіохвилі, які збирав кожен телескоп, об'єднали разом настільки точно, що це дало змогу отримати деталізовані знімки, які не зміг би отримати кожен телескоп окремо. Радіотелескопам не заважають хмари, як оптичним обсерваторіям, але буревії або навіть сильні вітри, можуть завадити спостереженням. Оскільки спостереження потрібно було проводити одночасно на всіх восьми телескопах, вчені чекали на спокійну погоду в усіх місцях розміщення обсерваторій.
Передавання даних між телескопами набагато перевищувала б пропускну спроможність міжконтинентальних мереж передачі даних, тому інформація зберігалися на жорстких дисках, і її потрібно було зібрати в одному місці.
Навіть попри всі технологічні досягнення, астрономи не могли просто об'єднати радіохвилі, зібрані телескопами, і перетворити їх на знімки, які можуть побачити люди. Потрібно було також прибрати багато перешкод, створюваних пилом і зірками. Тому вченим довелося чимало попрацювати над обробкою даних.
Після цього, астрономи порівняли отриманий результат з комп'ютерними моделями, які припускають, як саме чорні діри викривляють простір навколо себе, і що відбувається в акреційному диску чорних дір. Тільки після цього вчені представили результат своєї довгої роботи.
Нагадуємо, що навесні цього року вчені змогли поліпшити зображення чорної діри M87*, як уже писав Фокус.
Також Фокус писав про те, що згідно з нещодавнім дослідженням кілька сотень років тому чорна діра Стрілець А* вибухнула і досі спостерігається відлуння цього вибуху.