Новая веха в радиоастрономии: учёные "сфотографировали" главную чёрную дыру Млечного Пути

Этот компактный объект в центре нашей галактики массивнее нашего Солнца в миллионы раз.

Этот компактный объект в центре нашей галактики массивнее нашего Солнца в миллионы раз.
Кадр из видео ESO/Event Horizon Telescope Collaboration.

Различие в размерах и массах определяется эволюцией галактик, хозяйками которых являются эти две чёрные дыры.

Различие в размерах и массах определяется эволюцией галактик, хозяйками которых являются эти две чёрные дыры.
Кадр из видео ESO/Event Horizon Telescope Collaboration.

Этот компактный объект в центре нашей галактики массивнее нашего Солнца в миллионы раз.
Различие в размерах и массах определяется эволюцией галактик, хозяйками которых являются эти две чёрные дыры.

Исследователи сегодня отчитались о сверхвыдающемся событии в науке: они построили "изображение" чёрной дыры, сидящей в центре нашей галактики Млечный Путь и фактически являющейся его хозяйкой. Этот монстр дирижирует всеми процессами в Млечном Пути. Удивительно, но только теперь, имея на руках "фотографию" этого объекта, учёные окончательно подтвердили, что это именно чёрная дыра.

Об этом в ходе пресс-конференции объявили участники "Телескопа горизонта событий" (Event Horizon Telescope, или EHT). Данное достижение среди прочего означает, что в будущем астрономы смогут обнаружить и так называемые "кротовые норы" (в том числе в Млечном Пути).

Напомним, что чёрные дыры могут иметь разные массы. Но ближайшая к Земле известная сверхмассивная чёрная дыра расположена в центре Галактики. Учёные называют её Стрелец A* и обозначают Sgr A*. Она скрыта от прямого наблюдения облаками газа и пыли, плотной межзвёздной средой. Однако её пронзает рентгеновское излучение, радиоизлучение и инфракрасное излучение.

Задача учёных: собрать достигающее Земли излучение, чтобы построить с его помощью представление о том, что происходит в окрестностях чёрных дыр Вселенной и чёрных дыр Млечного Пути, в частности. Ранее мы во всех подробностях рассказывали о том, как та же гигантская коллаборация, объединившая специалистов, работающих в обсерваториях по всему миру, объявила о первой "фотографии" чёрной дыры, хозяйничающей в галактике М87 (Messier 87), расположенной в 54 миллионах световых лет от Земли в созвездии Девы. Позднее мы сообщали о том, что "улыбка" чёрной дыры меняется.

Стрелец А* значительно меньше чёрной дыры галактики M87. Если пончик в руках исследовательницы, представившей открытие, сопоставить по размеру с нашей чёрной дырой, то чёрная дыра галактики M87 будут размером со спортивный стадион.

Кроме того, наша чёрная дыра заслонена от нас значительно большим количеством пыли и газа (хотя находится она ближе – в 27 тысячах световых лет от Земли). Именно поэтому первоначально выбор учёных пал на "хозяйку" галактики M87. Теперь же исследователи собрали изображение чёрной дыры Млечного Пути и показали, не без помощи моделирования, что она вращается.

Для получения достаточно качественных "снимков" (хотя с точки зрения обывателя изображения всё равно выглядят весьма размытыми), 300 учёным пришлось объединить в единую сеть восемь радиотелескопов, расположенных по всему земному шару. Только в этом случае исследователи получают возможность "разглядеть" с Земли достаточное количество деталей.

Добавим, что первоначальная подготовка и оптимизация системы заняли 25 лет работы!

И вот перед нами горизонт событий центральной чёрной дыры нашей галактики! Любуемся.

Этот компактный объект в центре нашей галактики массивнее нашего Солнца в миллионы раз.

Горизонтом событий этот "край" чёрной дыры называется, потому что, согласно официальному определению, события, происходящие за ним никак не могут повлиять на наблюдателя. Фактически же эта та грань, из-за которой ничего уже не может вырваться из "лап" чёрной дыры, за счёт своей мощнейшей гравитации стягивающей на себя всё окружающее вещество.

Оттуда не может вырваться даже свет, поэтому сама чёрная дыра выглядит тёмным пятном на небе и её крайне сложно обнаружить. Её обычно выдаёт гравитационное воздействие на окружающие объекты.

Так на фоне яркого излучающего вещества образуется так называемая "тень" чёрной дыры, которая для наблюдателя извне выглядела бы как тёмное пятно (если бы он мог видеть в радиодиапазоне).

На изображении ниже две "фотографии" чёрных дыр показаны рядом.

Различие в размерах и массах определяется эволюцией галактик, хозяйками которых являются эти две чёрные дыры.

Результаты нынешнего исследования чёрной дыры Млечного Пути опубликованы в виде серии статей в журнале The Astrophysical Journal Letters. Все статьи открыты для полноценного изучения.

Теперь перед учёными стоят новые интересные задачи:им нужно будет сравнить наблюдения за Стрельцом A* с существующими моделями, изучить движение чёрной дыры. Наши представления о чёрных дырах, о том, что происходит с материей вблизи горизонта событий, вполне могут измениться в будущем под влиянием достижений коллаборации EHT.

Добавим также, что сеть EHT уже расширена до 11 радиотелескопов. Наблюдения продолжаются. В дальнейшем в сеть вполне могут быть добавлены космические телескопы, такие, как обсерватория "Миллиметрон", которая может расположиться в точке Лагранжа L2 и запланирована к запуску в начале 2030 годов. От них земная атмосфера не скрывает рентгеновские и ИК-лучи. Это означает, что мы, вслед за учёными, узнаем много новых интересных подробностей о жизни чёрных дыр, о том, что происходит в условиях невероятной гравитации.

Присоединиться к коллаборации смогут учёные и из России. Сейчас ведётся подбор существующих радиотелескопов, а также вводятся в строй новые обсерватории. Кроме того, учёные исследуют возможности создания новых радиотелескопов и подбирают для их размещения подходящие места.

Так, исследователи Астрокосмического центра ФИАН рассматривают возможность возведения обсерватории, которая будет "видеть" на нужных длинах волн, на плато Суффа в Узбекистане. С 2018 года проект получил поддержку правительств РФ и Узбекистана.

Также, по инициативе Астрокосмического центра ведётся поиск, подходящих с точки зрения астроклимата, мест на территории России для размещения антенн миллиметрового диапазона. Поясним, что именно в миллиметровом диапазоне длин волн получается создать изображения чёрных дыр высокого разрешения.

Ранее мы писали о том, что другие вселенные могут казаться нам чёрными дырами, а ещё мы рассказывали об обнаружении чёрных дыр из прошлой вселенной.

Больше важных и интересных новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".

Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. "Смотрим"Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.