На пути к изображению черной дыры: глобальный проект Smithsonian и международных ученых

Как увидеть то, что невозможно увидеть? Это главный вопрос, который ставит перед собой астрономы, исследующие черные дыры. Название им дают за их исключительную силу гравитации — они поглощают всё вокруг, даже свет. Однако, благодаря передовым технологиям и хитрым методам, ученым уже в ближайшие годы удастся «показать» невидимое.

Международное сотрудничество для съемки черной дыры

Американские астрономы из Смитсоновского института присоединились к глобальной инициативе по созданию уникального проекта — масштабного телескопа, способного «увидеть» черную дыру в центре нашей галактики. Этот проект получил название «Обсерватория горизонта событий» (EHT). Его цель — сделать первые в истории фотографии черной дыры или хотя бы её тени.

Почему именно черная дыра Млечного Пути?

Центральная черная дыра нашей галактики занимает важное место в научных исследованиях благодаря своему размеру и расположению. Она занимает примерно 12 миллионов километров, что кажется огромным, но находится на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли. Визуально она кажется очень маленькой — примерно с размером макового зерна, если смотреть из Лос-Анджелеса. Поэтому для её изображения требуется невероятно высокая точность.

Технические вызовы и решение

Одной из главных сложностей является то, что в области центра галактики много газа и пыли, а также множество звезд. В видимом спектре эта область практически не видна. Поэтому ученые используют радиоволны, которые легко проникают сквозь облака и позволяют наблюдать за активностью вокруг черной дыры. Эти радиоволны возникают из-за горячего газа и электроскопических частиц, вращающихся вокруг горизонта событий.

Черная дыра «поглощает» окружающее вещество, которое образует яркую аккреционную диска — спираль, светящаяся от трения и нагрева. В то же время, гравитация искажается так сильно, что свет, проходящий рядом, изгибается — этот эффект называется гравитационным линзированием. В результате, изображение черной дыры на фото будет выглядеть как яркий круг с темной тенью внутри.

Технология интерферометрии

Чтобы получить такое изображение, ученым нужно объединить работу телескопов по всему миру с помощью метода интерферометрии. Эта техника позволяет достигать разрешения, сравнимого с большим телескопом, расположенным на тысячи километров. В проекте задействована сеть радиотелескопов, включая обсерваторию на горе Мауна-Кеа в Гавайях — один из важнейших элементов системы.

По словам исследователя, эта сеть будет постепенно расширяться, и в ходе работы ученые смогут получать всё более точные данные. На начальных этапах речь идет о определении размеров черной дыры, а затем — о выявлении горячих точек и особенностей окружающей среды.

Будущее проекта и его перспективы

В будущем к сети подключатся телескопы в Аризоне, Калифорнии, Мексике, Чили, Европе и Антарктике. Особенно важным станет включение массивного интерферометра ALMA в Чили, который значительно увеличит возможности проекта.

По словам исследователя, как только ALMA присоединится, результаты обещают быть по-настоящему впечатляющими. В конце текущего десятилетия ученые надеются получить первое в истории «фотографию» черной дыры — уникальный взгляд в самую суть этих загадочных космических объектов.

Марина Новикова

Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.