Телескоп «Горизонт событий» покажет первое изображение черной дыры в апреле (обновлено)

Телескоп Event Horizon (Горизонт событий), сеть из восьми радиообсерваторий, охватывающих земной шар, нацелился на двух гигантов: Стрелец A *, сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути и на еще более массивную черную дыру, расположенную на расстоянии 53,5 миллиона световых лет в галактике M87.

В апреле 2017 года обсерватории объединились для наблюдения горизонтов событий черных дыр, границы, за которой гравитация настолько экстремальна, что даже свет не может вырваться из нее. После почти двух лет рендеринга данных ученые готовятся выпустить первые изображения в апреле.

Что эти изображения могут сказать нам?

Мы можем увидеть, как на самом деле выглядит черная дыра. Черные дыры соответствуют своим именам: они не излучают свет ни в одной части электромагнитного спектра, поэтому сами по себе они не видны.

Но астрономы знают, что некоторые объекты находятся в окружении черной дыры. Когда гравитация черной дыры притягивает газ и пыль, вещество оседает на орбитальном диске, а атомы сталкиваются друг с другом на предельных скоростях. Вся эта деятельность нагревает вещество до очень высоких температур, поэтому оно испускает рентгеновское излучение и другое излучение высокой энергии. У самых прожорливых чёрных дыр во вселенной есть диски, которые затмевают все звезды в их галактиках.

Ожидается, что изображение Стрельца А* Млечного Пути, также называемое SgrA*, будет отражать тень черной дыры на сопровождающем диске из яркого материала. Компьютерное моделирование и законы гравитационной физики дают астрономам довольно хорошее представление о том, чего ожидать. Из-за сильной гравитации вблизи черной дыры, свет диска будет деформироваться вокруг горизонта событий в кольце, поэтому будет виден даже материал за черной дырой.

И изображение, вероятно, будет выглядеть асимметричным: гравитация будет изгибать свет от внутренней части диска к Земле сильнее, чем от внешней, делая одну сторону кольца более яркой.

Точная форма кольца может помочь решить один из самых неприятных моментов в теоретической физике. Двойными столпами физики являются теория общей теории относительности Эйнштейна, которая управляет массивными объектами, такими как черные дыры, и квантовой механикой, которая управляет странным миром субатомных частиц. Каждая работает именно в своем диапазоне. Но они не могут работать вместе.

Поскольку черные дыры являются самой экстремальной гравитационной средой во вселенной, они являются лучшей средой для «краш-теста» теории гравитации. Это все равно, что бросать теории в стену и смотреть — сломаются они или нет. Если общая теория относительности сохранится, ученые ожидают, что черная дыра будет иметь определенную тень и, следовательно, форму кольца; если теория гравитации Эйнштейна рухнет, будет другая тень.

Ученые провели компьютерное моделирование 12 000 различных теней черной дыры, которые могут отличаться от предсказаний Эйнштейна.  Даже незначительные отклонения от общей теории относительности могут создать достаточно разные тени, позволяя астрономам количественно определить, насколько они отличаются от того, что они ожидают.

Обновление.

10 апреля 2019 года в 15:00 CEST (Central European Summer Time) Европейская комиссия, Европейский исследовательский совет и проект Event Horizon Telescope (EHT) представят результаты, которые они называют «новаторскими».

Мероприятие будет транслироваться на YouTube, посмотреть его можно будет здесь