18+

Центр Галактики. Как астрономы рассмотрели главную черную дыру Млечного Пути

Центр Галактики. Как астрономы рассмотрели главную черную дыру Млечного Пути
Изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути наконец-то получено. Для этого был использован телескоп размером с земной шар. Научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев пытается разобраться с вопросами, как ученые смогли получить это изображение, и какие преимущества у этого открытия.

Ученые трудились над этим вопросом длительное время. С помощью радиотелескопов, которые были установлены на определенном расстоянии друг от друга был достигнут успех.

Не корректно называть изображение центральной черной дыры Млечного Пути фото или снимком, хотя представляет собой именно это.

На изображении видно, что данный объект представляет собой насыщенное кольцо, а по центру темное пятно. Именно спиралевидное излучение образует данное кольцо, хотя радиоволны распространяются прямолинейно. Здесь же гравитация изменена и появляются новые рисунки, но далеко не прямые линии.

Темная дыра внутри кольца - «тень», то есть область, которая не не испускает радиоволны, свет и другие излучения, как и любая черная дыра. Хотя стоит отметить, что тень шире, чем сама черная дыра. 3 года назад было опубликовано изображение черной дыры галактики М87, а сейчас имеется целых два изображения, но различных по массе.

Физика почти невозможного


Теория относительности Эйнштейна подтверждает существование черных дыр. Ученые тестируют данную теорию, и, надо сказать, эксперименты завершаются блестяще. Наблюдение за черными дырами — это новое испытание для ученых, ведь именно там воедино связываются пространство, время и тяготение.

Астрономы, также, как и физики заинтересованы данным вопросом. Почему образуются подобные объекты? Этот вопрос мучает и тех, и других ученых.

2-627e8e8ea8f2d.jpg

О центральной черной дыре известно одно, что она громадных размеров, остальное тайна, покрытая мраком, которую пытаются разгадать ученые. Но следить за ней непросто, даже если речь идет о самой близкой.

Дыра в сердце


В 30-х годах инженеры наткнулись на радиоволны из центра Галактики, именно так появилась радиоастрономия. Кто же является источником этих волн? Только через 40 лет стало известно, что образуются они благодаря маленькому и яркому телу в созвездии Стрельца, которое назвали Стрелец А*. Было сделано предположение о том, что это черная дыра, вокруг которого диск с постепенно падающим на нее веществом.

Хотя это была лишь теория, а вот подтверждение этому получили спустя много лет. С помощью руководителей научной работы - Райнхарда Генцеля и Андреа Гез - они и были получены, за что в 2020 году удостоены были Нобелевской премией по физике.

5-627e90c22143b.jpg

Ученые при помощи инфракрасных телескопов следили за светилами, нанеся предварительно их на карту. Были вычислены их площади и вес, и это заняло около 18 лет. В 2008 году научные труды были опубликованы. В результате наблюдения и вычислений стало ясно, что небесное тело в центре Стрельца А* однозначно является черной дырой.

Телескоп размером с планету


Чтобы разглядеть более мелкие объекты, нужно объединить несколько телескопов в один и получится интерферометры. Для получения достоверной информации необходимо брать не 2 телескопа, а несколько десятков, установленных на расстоянии друг от друга. Чем их больше, тем истина в информации ближе. Однако следует учитывать, что расстояние должно равняться длине волны принимаемого излучения, в противном случае схема не даст нужного результата.

Технически это сделать трудно, хотя возможно. Расчеты должны быть точными. В настоящий момент нет возможности применять эту схему для инфракрасных или световых волн: слишком короткая длина волны. А вот для радиоволн можно, поэтому радиоастрономы будут работать над этой задачей.

Портрет монстра в его логове


Сеть из радиотелескопов называется Event Horizon Telescope (EHT) - Телескоп горизонта событий, цель которых увидеть события черной дыры. Сама система разрабатывалась долго, а 2017 году стало понятно, что EHT может увидеть черную дыру: 8 телескопов, которые находились в Испании, Мексике, Чили, на Гавайях, в США и в Антарктиде. Здесь имеется одно важное условие — телескопы должны находится на 1 полушарии Земли, в данном случае на Западном. Восточное полушарие обрабатывали полученную информацию.

В 2017 году EHT была настроена на 2 цели: Млечный Путь (Стрелец А*) и галактику М87. В центре М87 находилась черная дыра на расстоянии 55 млн световых лет от Земли. Дальше чем от Стрельца А*, но и шире в 1000 раз.

4-627e8ff45f013.jpg

Для ученых более удобно было наблюдать за дальней черной дырой. Вокруг обоих находятся диски со ярким веществом, хотя вокруг черной дыры в галактике М87 больший размах. Следовательно, внешние слои выполняют полный оборот за пару недель, а внутренние — пара дней. В галактике Стрельце А* диск менее широкий, и полный оборот проходит за несколько минут. А ведь наблюдать нужно много часов. Поэтому были разработаны целые схемы, создана библиотека и имеются архивы информации. А изображение черной дыры Стрельца А* разработано на три года позже, чем в М87.

Сейчас в систему EHT включены еще дополнительно 3 телескопа в США, Франции и Гренландии. Последняя территория особенно важна, потому что позволяет перекрыть полушарие с севера на юг, а не только с запада на восток. Поэтому скоро будут готовы новые изображения.

Предыдущая
Лгать и хранить секреты. Какие навыки осваивают ученые во время войн
Следующая
Новые санкции США против РФ

Материалы по теме:

Комментарии

Комментариев пока нет
Авторизуйтесь на сайте, чтобы оставить комментарий



Данный сайт предназначен только для посетителей, достигнувших 18 лет!
Да, мне есть 18 лет
Нет