Технология VLBI позволила астрономам взглянуть на горизонт событий черной дыры

Центр нашей галактики



Несколько телескопов, расположенных в разных уголках земного шара, уже объединились в один астрономический инструмент с целью получения первого снимка черной дыры. Однако, полноценный снимок может быть получен только еще через несколько месяцев, тем не менее, синхронизированная с высокой точностью работа нескольких телескопов уже начала давать результаты.

В 2013 году к группе телескопов, входящих в состав телескопа Event Horizon Telescope (EHT), был подключен еще один телескоп, радиотелескоп Atacama Pathfinder Experiment (APEX), расположенный в Чили. Целью этого объединения стали наблюдения за Sagittarius A*, сверхмассивной черной дырой, находящейся в центре нашей галактики.

Подключение телескопа APEX практически удвоило базовое расстояние технологии распределенных наблюдений Very Long Baseline Interferometry (VLBI). И это, в свою очередь, позволило астрономам наблюдать за прилегающей к черной дыре области пространства с высокой разрешающей способностью, приблизившись к уровню горизонта событий черной дыры. Напомним нашим читателям, что горизонтом событий черной дыры является граница точки невозврата, пройдя которую любая материя или излучение уже не может вернуться обратно в космическое пространство.

За счет того, что материя, падающая в черную дыру, разгоняется почти до скорости света, она разогревается до сверхвысоких температур и начинает излучать электромагнитные волны в очень широком диапазоне, в который входит видимый свет, рентгеновское излучение и т.п. И именно это излучение позволяет астрономам обнаружить черную дыру, которую невозможно заснять никаким из существующих методов.

Технология VLBI



Некоторые черные дыры вырастают до поистине огромных размеров, к ним относится и дыра Sagittarius A*, масса которой в миллионы раз превышает массу Солнца. И то, как черные дыры вырастают до таких ужасающих размеров, остается загадкой для астрономов и по сегодняшний день.

Наблюдения за черной дырой Sagittarius A*, проводившиеся до и в течение 2013 года, имели разрешающую способность, позволявшую астрономам рассмотреть пространство в пределах трех радиусов Шварцшильда. Этот радиус, согласно существующим теориям, равен радиусу горизонта событий и гипотетическому размеру черной дыры. Теперь же детализация делаемых снимков приближается к одному радиусу и это позволяет ученым увидеть то, что происходит совсем рядом с горизонтом событий.

"Мы уже увидели, что материя в непосредственной близости от черной дыры формируется в кольцевидную структуру, что очень хорошо укладывается в существующие теории" - пишут исследователи, - "Но некоторые явления еще не имеют подходящих объяснений и к этим явлениям можно отнести природу и состав ярких пятен на поверхности "пончика" материи, окружающей черную дыру".

Данные, собираемые сейчас телескопом EHT еще не детализированы настолько, чтобы ученые могли сделать какие-либо достоверные выводы. Однако, после присоединения к телескопу EHT радиотелескопа ALMA, что произошло в 2017 году, качество получаемых изображений улучшится настолько, что мы будем в состоянии сделать первый в истории прямой снимок черной дыры.