Чорні діри вперше в історії стануть зеленими та червоними: як це може бути (фото)

Дослідження опубліковано в The Astronomical Journal, пише Live Science.

У фізиці колір світла визначається його частотою або довжиною хвилі. Що більша довжина хвилі або що нижча частота, то ближче до червоного кінця електромагнітного спектра перебуває світло. Рухаючись до синього кінця, довжини хвиль стають коротшими, а частоти вищими. Кожна частота або довжина хвилі має свій власний унікальний колір.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Але ми не бачимо це світло таким чином. Наші очі бачать колір за допомогою трьох різних типів колбочок у нашій сітківці, чутливих до червоних, зелених і синіх частот світла. Потім мозок використовує ці дані для створення кольорового зображення. Цифрові камери працюють аналогічно.

Хоча ми не можемо бачити радіовипромінювання, радіотелескопи можуть бачити його кольори. Вони вловлюють вузький діапазон частот радіовипромінювання і таким чином астрономи можуть створювати кольорове зображення тих чи інших об'єктів.

Більшість радіотелескопів можуть спостерігати тільки один діапазон частот світла за раз. Тому астрономам доводиться спостерігати за об'єктом кілька разів у різних діапазонах частот, щоб створити кольорове зображення. Для об'єктів, які швидко змінюються, це проблема, адже зображення може змінюватися так швидко, що не можна накладати зображення одне на одне.

Учені використовували метод, відомий як частотно-фазове перенесення, щоб подолати атмосферні спотворення радіовипромінювання. Спостерігаючи за космосом на довжині хвилі 3 мм, астрономи відстежували, як атмосфера Землі спотворює світло. Вчені продемонстрували, як вони можуть спостерігати за космосом на довжині хвилі 3 мм і 1 мм одночасно і використовувати це для підвищення різкості зображення, отриманого на довжині хвилі 1 мм. Виправляючи спотворення атмосфери таким чином, радіоастрономи зможуть робити послідовні знімки на різних частотах, а потім створювати кольорове зображення з високою роздільною здатністю.

Цей метод все ще перебуває на ранніх стадіях, і це дослідження є лише демонстрацією нового способу спостереження за космосом. Але воно доводить, що метод працює. Тож астрономи за допомогою цього методу зможуть робити кольорові зображення надмасивних чорних дір.

Надмасивні чорні діри

• Чорними дірами називаються об'єкти з найсильнішою гравітацією, які оточені невидимою межею, відомою як горизонт подій. Будь-який об'єкт, що потрапив за межі горизонту подій, уже ніколи не зможе вийти назовні. Це стосується, зокрема, і частинок світла — фотонів.
• Чорні діри тому й чорні, адже не випромінюють світло самі по собі. Їх виявляють за гравітаційним впливом на навколишню матерію.
• У центрі чорних дір, згідно із загальною теорією відносності, розташована сингулярність — точка нескінченної щільності, де закони фізики, якими ми їх знаємо, перестають працювати.
• У центрах практично всіх галактик знаходяться надмасивні чорні діри. Наша галактика Чумацький Шлях не є винятком. На відстані 26 000 світлових років від Землі знаходиться надмасивна чорна діра Стрілець А*. Її маса приблизно в 4,3 мільйона разів більша за масу Сонця.

Перша фотографія чорної діри

• Уперше вчені отримали пряму фотографію чорної діри 2019 року за допомогою проєкту Event Horizon Telescope. Якщо точніше, то було зроблено знімок оточення чорної діри, тобто газу, який вона поглинає. Цей газ яскраво світиться, а тому його можна побачити.

Першою в історії чорною дірою, яку вдалося сфотографувати безпосередньо, стала чорна діра М87*. Вона розташована в центрі галактики М87 на відстані 55 мільйонів світлових років від нас. Маса цієї чорної діри в 6,5 млрд разів більша за масу Сонця.

А 2022 року вчені вперше зробили пряму фотографію чорної діри Стрілець А*.

Як уже писав Фокус, Дев'ята планета в Сонячній системі все ж існує, і вона пережила велику катастрофу. Дослідження астрономів показує, що ймовірність того, що на краю Сонячної системи знаходиться Дев'ята планета, становить 40%, а це дуже високий показник для об'єкта, який шукають вже давно.