Ученым удалось сфотографировать Стрелец А*, сверхмассивную черную дыру, которая находится в центре нашей галактики Млечный Путь. Это ошеломляющая черная дыра, в четыре миллиона раз превышающая массу нашего Солнца.
Этот монстр живет в центре нашей галактики Млечный Путь.
Вы смотрите на темную центральную область, где находится дыра, окруженную светом, исходящим от чрезвычайно горячего газа, ускоренного колоссальными гравитационными силами. Для сравнения, кольцо примерно такого же размера, как орбита Меркурия вокруг нашего Солнца.
Это расстояние 40 миллионов миль (около 60 км). К счастью, поскольку эта сверхмассивная черная дыра находится так далеко — примерно в 26 000 световых лет в будущем, — нет никаких шансов, что мы подвергнемся какой-либо опасности.
Изображение было создано международной командой под названием Телескоп горизонта событий (ЭХТ) сотрудничество.
На втором снимке года сверхмассивная черная дыра находится в центре другой галактики, Мессье 87, также известной как М87. Эта штука была более чем в тысячу раз больше нашего Солнца по размеру.
«Но этот новый образ особенный, потому что он наш сверхмассивная черная дыра», — объяснил профессор Хейно Фальке, один из пионеров проекта EHT в Европе.
«Это на «нашем заднем дворе», и если вы хотите понять черные дыры и то, как они работают, это то, что вам расскажет, потому что мы видим это в мельчайших деталях», — сказал Фальке BBC News.
Что такое сверхмассивная черная дыра?
Термин «сверхмассивная черная дыра» относится к области пространства, где материя коллапсирует сама в себя. Поскольку она настолько сильна, ничто, даже свет, не может избежать гравитационного притяжения сверхмассивной черной дыры. Сверхмассивные черные дыры возникнут в результате катастрофического разрушения массивных звезд. Некоторые, с другой стороны, чрезвычайно огромны и имеют массу, в миллиарды раз превышающую массу нашего Солнца. Неясно, как образуются эти сверхмассивные черные дыры.
Картина является техническим проявлением силы. Должно быть. На расстоянии 26 000 световых лет от Земли Стрелец A*, или сокращенно Sgr A*, представляет собой крошечную точку на небе. Чтобы различить такую цель, требуется невероятное разрешение. Уловка EHT – это метод, называемый интерферометрией с очень длинной базовой линией (VLBI).
На фото чудо техники. Должно быть. Стрелец A*, или сокращенно Sgr A*, представляет собой крошечную точку в ночном небе на расстоянии 26 000 световых лет от Земли. Чтобы обнаружить такую цель с такой точностью, требуется огромное разрешение. Для решения этой задачи EHT использует метод, называемый интерферометрией с очень длинной базовой линией (VLBI). По сути, это сеть из восьми широко разнесенных радиоантенн, которая имитирует размер телескопа нашей планеты.
Угол места EHT очень велик, а это значит, что он может срезать угол неба, измеряемый микросекундами дуги. Члены команды говорят, что их зрение сравнимо с ясностью видения бублика на поверхности Луны.
Даже в этом случае создание цифровой фотографии из нескольких петабайт (1 ПБ = 1 миллион ГБ) данных требует использования атомных часов, интеллектуальных алгоритмов и бесконечной мощности суперкомпьютеров.
Тьма сверхмассивной черной дыры искривляет свет, образуя аккреционный диск. Наблюдать нечего, кроме «тени», но яркость материи, облетающей эту тьму и вытягивающейся в круг, известный как аккреционный диск, показывает, где находится объект.
Вам может быть интересно, что нового в обновленном изображении M87, когда вы сравниваете его со старым. Однако есть существенные различия.
«Поскольку Стрелец А* — черная дыра гораздо меньшего размера — она примерно в тысячу раз меньше — ее кольцевая структура изменяется в масштабах времени, которые в тысячу раз быстрее. Это очень динамично. «Горячие точки», которые вы видите на кольце, перемещаются изо дня в день», — сказал доктор Зири Юнси из Университетского колледжа Лондона.
Это видно из расчетов команды того, что вы бы увидели, если бы смогли поместить себя в центр нашей галактики Млечный Путь и наблюдать за ситуацией глазами, чувствительными к радиочастотам.
Со скоростью 190 000 миль в час (около 300 000 км/с) перегретый, полный энтузиазма газ в кольце вращается вокруг сверхмассивной черной дыры. Более яркие области, скорее всего, являются местами, где материал течет к нам и где его световое излучение в результате активизируется или «доплеровское усиление».
Эти быстрые вариации вблизи Sgr A* являются одной из причин, по которым так долго строилось изображение M87. Интерпретация данных оказалась намного сложнее.
Напротив, M87, при своем большем размере и удалении в 55 миллионов световых лет, кажется статичной по сравнению с M64.
Ученые уже используют результаты этого снимка для проверки современных теорий гравитации. Пока что то, что они наблюдали, полностью согласуется с уравнениями общей теории относительности Эйнштейна, которые он впервые опубликовал в 1915 году.
На протяжении десятилетий мы знали, что в центре галактики Млечный Путь существует сверхмассивная черная дыра. Что еще, как не сверхмассивная черная дыра, может создавать силы, которые разгоняют близлежащие звезды в космосе со скоростью 24 000 км/с (для сравнения, наше Солнце движется по галактике Млечный Путь со скоростью 230 километров в секунду или 140 миль в час). ?
Сотни звезд будут вращаться вокруг сверхмассивной черной дыры со скоростью от сотен тысяч до миллиардов километров в час. Они также будут искать признаки концентрированных скоплений темной материи, а также доказательства того, что в регионе есть сверхмассивные черные дыры размером со звезду.
«Каждый раз, когда мы получаем новое оборудование, которое может сделать более четкое изображение Вселенной, мы делаем все возможное, чтобы обучить его на галактическом центре, и мы неизбежно узнаем что-то фантастическое», — объяснила доктор Джессика Лу из Калифорнийского университета в Беркли. США, который возглавит кампанию Уэбба.
Результаты коллаборации EHT публикуются в специальном выпуске Письма из астрофизического журнала. Кстати, вы знали, что НАСА планирует уничтожить Международную космическую станцию?
