Как получили первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути

Как получили первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути / фото носит иллюстративный характер
Наука

Черные дыры — одно из самых глубоких предсказаний общей теории относительности Эйнштейна. Первоначально изучавшиеся как простое математическое следствие теории, а не как физически значимые объекты, вскоре они стали рассматриваться как общие, а иногда и неизбежные результаты гравитационного коллапса, который изначально формирует галактику.

Фактически, большинство физиков подозревали, что наша собственная галактика вращается вокруг сверхмассивной черной дыры в ее центре. Есть и другие идеи, такие как «темная материя» (невидимая субстанция, которая, как считается, составляет большую часть материи во Вселенной). Но теперь международная группа астрономов, в том числе группа, которую я возглавлял из Университета Центрального Ланкашира, представила первое изображение объекта, скрывающегося в центре Млечного Пути, и это сверхмассивная черная дыра.

Это означает, что теперь есть неопровержимые доказательства существования черной дыры, получившей название Стрелец A*. Хотя может показаться немного пугающим находиться так близко к такому зверю, на самом деле он находится на расстоянии около 26 000 световых лет, что обнадеживает. На самом деле, поскольку черная дыра находится так далеко от Земли, нам кажется, что в небе она имеет примерно такой же размер, как пончик на Луне. Стрелец А* тоже кажется малоподвижным – он не поглощает много материи из своего окружения.

Наша команда была частью глобального сотрудничества Event Horizon Telescope (EHT), которое использовало наблюдения всемирной сети из восьми радиотелескопов на нашей планете, вместе образующих единый виртуальный телескоп размером с Землю, для получения потрясающего изображения. Прорыв последовал за публикацией в 2019 году первого в истории изображения черной дыры под названием M87* в центре более далекой галактики Мессье 87 .

Глядя в темноту

Команда наблюдала за Стрельцом A* несколько ночей, собирая данные в течение многих часов подряд, подобно использованию длинной выдержки на камере. Хотя мы не можем видеть саму черную дыру, потому что она совершенно темная, светящийся газ вокруг нее обнаруживает контрольную сигнатуру: темную центральную область (называемую «тенью»), окруженную яркой кольцеобразной структурой. Новый вид фиксирует свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. Открытие также дает ценные сведения о работе черных дыр, которые, как считается, находятся в центре большинства галактик.

Самое удивительное в этом изображении то, что оно очень похоже на изображение M87*, которое мы опубликовали три года назад, и это, безусловно, стало неожиданностью. Причина сходства в том, что черная дыра M87* примерно в 1000 раз больше, а черная дыра Стрельца примерно в 100 раз ближе. Оба они подчиняются общей теории относительности Эйнштейна, показывая, что Эйнштейн был прав для масштаба в 1000 раз. Для физика это важно. Теория относительности существует уже столетие, и она все еще оказывается точной. Я думаю, что даже сам Эйнштейн был бы удивлен этим!

Публикация изображения черной дыры в Стрельце A* является чрезвычайно захватывающим достижением сотрудничества. Когда я впервые увидел изображение, я подумал: это говорит нам о многом. Мне не терпелось начать писать об этом и интерпретировать изображение. У нас было много встреч, чтобы прийти к консенсусу в отношении того, что он нам говорит. Начнем с того, что мы встречались лицом к лицу в разных уголках мира. Потом грянул COVID, и вдруг никто никуда не мог пойти. Так онлайн-встречи стали нормой, как и во всех других аспектах жизни. Это определенно замедлило нас.

Моя роль заключалась в том, чтобы помочь написать две из шести статей , которые были опубликованы в Astrophysical Journal Letters: первая, посвященная наблюдению; и третий, в котором мы обсуждаем, как мы сделали картину из наблюдений и насколько это изображение надежно.

Кроме того, я был «соавтором» всех шести статей. Это административная роль, в которой я занимался всей перепиской между нашей командой из более чем 300 астрономов и академическим журналом, в котором были опубликованы наши открытия. В этом были свои проблемы, так как мне приходилось иметь дело с каждой опечаткой и каждой ошибкой при наборе текста.

Мне также пришлось направлять комментарии от моих коллег. Поскольку большинство сотрудников базируются либо в США, либо в Восточной Азии, это означало, что они работали ночью по британскому времени. Следовательно, каждое утро я приходил на работу и находил около 100 электронных писем от коллег за ночь — пугающее начало любого дня.

Как бы то ни было, в конце концов мы добились своего – и ослепительный результат стоил всей работы.

Поделись публикацией

Самые популярные публикации


Следи за нами в социальных сетях