Содержание
В чем сенсационность первой фотографии черных дыр
NASA.Gov
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.
Для фотографирования черных дыр создан уникальный радиотелескоп.
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.
Комментарий
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.
Российская газета — Столичный выпуск: №80(7838)
Поделиться:
НаукаКосмосНаукаНаучный подход с Юрием МедведевымИсследование черных дыр
Ученые впервые показали реальное «фото» черной дыры / Хабр
Jeditobe
Научно-популярное Космонавтика
Спроси любого человека на улице, как выглядит черная дыра, и он вам обязательно об этом расскажет. Еще бы, ведь все помнят красочные симуляции этих космических объектов из различных фантастических фильмов. Поэтому в это трудно поверить, что до сих пор никто на самом деле не видел, как же черные дыры выглядят в реальности!
10 апреля ученые показали первое реальное изображение черной дыры.
Здесь стоит оговориться, что на самом деле полученный снимок представляет собой изображение аккрецио́нного диска, явления происходящего в непосредственной близи от еще видимых границ материи, притягиваемой черной дырой, у горизонта событий. И полученное изображение удивительно напоминает нам до боли знакомые кадры из фильма Интерстеллар!
Посвященная этому событию пресс-конференция сейчас транслируется в прямом эфире:
Европейская комиссия представила прорывное научное открытие сделанное при помощи Event Horizon Telescope («Телескоп горизонта событий»)- проекта международного научного сотрудничества, целью которого явилось получение первого изображения черной дыры путем создания виртуального телескопа размером с Землю. Исследователи, финансируемые ЕС, сыграли ключевую роль в проекте.
Шесть пресс-конференций по всему миру будут проходить одновременно. В Европе ведущие ученые, финансируемые Европейским исследовательским советом, провели пресс-конференцию в Брюсселе, чтобы обнародовать это открытие.
Черная дыра — это область пространства с гравитацией такой силы, что удерживает даже объекты двигающиеся со световой скоростью, даже сами фотоны, поэтому излучение не может покинуть пределы горизонта событий черной дыры. Вероятность существования таких областей доказал еще Альберт Эйнштейн, разработав уравнения общей теории относительности в начале XX века, однако сам он в возможную реальность таких объектов до конца не верил.
Увидеть не выпускающую света черную дыру было сложно (точнее, как уже сказано, можно увидеть только ее ближайшее окружение), а дыру, находящуюся в таком огромном отдалении — еще сложнее! Чтобы решить эту проблему, ученые объединили девять радиотелескопов из разных уголков Земли в один большой «виртуальный телескоп». Список телескопов, участвующих в проекте Event Horizon Telescope. Радиотелескопы принадлежат Испании, Чили (2), Мексике, США(4), Дании. В 2020 к проекту подключатся еще один телескоп из США и один из Франции.
Проект «Телескоп горизонта событий» ставил своей целью наблюдение за образующими ядра большинства галактик сверхмассивными черными дырами.
Ученые десять дней следили за двумя черными дырами в апреле 2017 года, одна из которых — черная дыра Стрелец А* в центре Млечного пути, на расстоянии около 26 тысяч световых лет от Земли. В результате наблюдений было записано более 500 терабайт данных не менее 350 терабайт данных с каждого из телескопов кластера, а обработка этого огромного массива информации заняла два года.
Теги:
- черная дыра
- горизонт событий
- аккреционный диск
Хабы:
- Научно-популярное
- Космонавтика
Всего голосов 110: ↑100 и ↓10 +90
Просмотры
82K
Комментарии
197
Речицкий Александр
@Jeditobe
it-евангелист
Skype
Telegram
Комментарии
Комментарии 197
Фотография черной дыры могла быть фальшивой
Не так давно научная общественность возликовала, получив четчайшее изображение черной дыры в центре далекой галактики Мессье 87. Однако некоторые исследователи сомневаются, что первое изображение черной дыры настоящее, поскольку на самом деле оно искажено.
Иллюстрация черной дыры M87
Первое изображение черной дыры M87* было получено в результате трехлетних наблюдений с помощью телескопа горизонта событий (EHT). Фотография была опубликована в 2019 году.и это была настоящая сенсация в мире науки. Ученые использовали алгоритм, чтобы заполнить пробелы и собрать огромный набор данных в одно изображение. Однако в этих алгоритмах все еще остается место для человеческих ошибок и неверных предположений. В этом проблема, потому что старое изображение не похоже на фото 2019 года.
Изображение черной дыры в центре галактики M87 в поляризованном свете. Источник: EHT Collaboration
Телескоп горизонта событий (EHT) был не единственным мощным устройством для наблюдения за галактикой M87.
В апреле 2017 года рентгеновская обсерватория НАСА «Чандра» получила более широкий обзор той же цели. Изображение, полученное в результате этих наблюдений, позволило создать фотографию черной дыры в захватывающем панорамном виде.
Радиоизображения черной дыры M87*, полученные обсерваторией Чандра
«Поле зрения Чандра намного больше, чем у EHT. Таким образом, Чандра увидел реактивный поток частиц высокой энергии, высвобождаемый интенсивными гравитационными и магнитными полями вокруг черной дыры. Эта струя простирается более чем на 1000 световых лет от центра галактики», — говорится в сообщении в блоге команды астрономов телескопа Чандра.
Сравнение фотографий черной дыры М87*, полученных обсерваториями Чандра и EHT
Макато Миоши, научный сотрудник Национальной астрономической обсерватории Японии, и его коллеги говорят, что на фотографии EHT отсутствует высокоэнергетическая струя. Более того, на их новом фото черной дыры М87* в панорамном виде отсутствует кольцо света в виде «бублика», а значит, фото 2019 года оказалось фальшивым.
Миоши считает, что предполагаемая ошибка может повлиять на получение других изображений черных дыр, включая фотографию Стрельца А* в центре нашей галактики Млечный Путь.
«Возможно, эта же ошибка вызвала неправильное толкование, как следствие неправильного построения изображения черной дыры Стрельца A* в виде «бублика», — сказал Миоши New Scientist.
Ранее предсказание Эйнштейна подтвердила черная дыра в центре Млечного Пути.
Согласно New Scientist
Подпишитесь на нас в Twitter, чтобы получать самые интересные космические новости вовремя
https://twitter.
com/ust_magazine
Черная дыра Чандра Космический телескоп НАСА
Да, новая фотография чудовищной черной дыры Млечного Пути выглядит нечеткой. Вот почему это не так.
Изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, гиганта, получившего название Стрелец A*, получено телескопом Event Horizon 12 мая 2022 года.
(Изображение предоставлено коллаборацией Event Horizon Telescope)
Сделать первое в истории изображение черной дыры Млечного Пути было непростой задачей.
Историческое изображение, опубликованное в четверг (12 мая), того, что ученые называют Стрельцом A*, было получено с помощью планетарного набора телескопов под названием Event Horizon Telescope (EHT). Телескопы использовали синхронизацию атомных часов для точного объединения своих данных, что было непростой задачей, учитывая, что материал вокруг Стрельца A *, который фотографировали ученые, меняет форму каждую минуту.
Хотя результат все еще кажется неспециалисту размытым, ученые сказали, что это произошло потому, что сотрудничество было на самом краю своих возможностей.
«Здесь мы доводим наш инструмент до предела», — заявил журналистам во время пресс-конференции в четверг Майкл Джонсон, член команды EHT, который также является астрофизиком из Гарвардского и Смитсоновского институтов. Изображение, по его словам, изображает «лучшие детали, которые он может видеть», потому что телескоп находится на дифракционном пределе, пределе своего разрешения.
Связанный с : Стрелец A* в картинках: 1-е фото чудовищной черной дыры Млечного Пути объясняется в изображениях
«Чтобы сделать более четкое изображение, нам нужно раздвинуть наши телескопы дальше друг от друга… или нам нужно уйти к более высоким частотам», — сказал Джонсон, добавив: «Мы здесь как раз на пределе».
И поскольку Телескоп Горизонта Событий уже представляет собой массив размером с Землю, перемещение его обсерваторий дальше друг от друга является довольно сложной задачей. Ученые говорили о массиве космических телескопов, которые однажды смогут получить изображения черных дыр на большем расстоянии от орбиты Земли.
Но на сегодняшний день резкость нового изображения Стрельца A* настолько высока, насколько это возможно, учитывая объем задействованных данных.
Общедоступные изображения также не раскрывают всех мелких деталей разрешения изображения, добавила член команды Кэтрин Боуман, ученый-компьютерщик из Калифорнийского технологического института.
Истории по теме:
Исходные данные объемом примерно 3,5 петабайта (что эквивалентно 100 миллионам видео TikTok, по данным EHT) пришлось сжать и изменить, чтобы они соответствовали стандартным общедоступным каналам распространения в Интернете и через средства массовой информации. Было задействовано так много данных, что исследователям EHT приходилось отправлять друг другу жесткие диски для научной работы, а не передавать их через Интернет.
«Это изображение на самом деле одно из самых четких изображений, которые вы когда-либо видели», — сказал Боуман. «На экране оно выглядит размытым, потому что мы видим всего несколько пикселей, но на самом деле это одно из самых четких изображений, когда-либо сделанных».
Подпишитесь на Элизабет Хауэлл в Твиттере @howellspace . Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom и в Facebook .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Репортажи Элизабет включают эксклюзив для Office вице-президента Соединенных Штатов, несколько раз выступая с Международной космической станцией, наблюдая за пятью запусками человека в космос на двух континентах, работая в скафандре и участвуя в имитации полета на Марс. Ее последняя книга «Почему я выше?» написана в соавторстве с астронавтом Дэйвом Уильямсом.