Фокус на чёрных дырах: международная команда создаёт первые видео о таинственных объектах космоса

Международный консорциум учёных, включая исследователей из стран Европейского Союза, ставит цель создать первые динамические представления чёрных дыр. Эти изображения позволят визуализировать вихри плазмы и процессы разрушающихся звёзд. Голландско-немецкий астроном, профессор Хайно Фальке, один из ведущих членов команды Event Horizon Telescope (EHT), отметил, что глубокое понимание чёрных дыр является принципиальным для нашего восприятия космической реальности.

Проект BlackHolistic, рассчитанный до 2029 года, должен предоставить жизненно важные ключи к разгадке. Учёные намерены продолжить и расширить исследования, начатые в рамках EHT, используя суперкомпьютеры и новый радиотелескоп в Намибии. По словам Фальке, чёрные дыры обладают физикой, схожей с Большим взрывом, и представляют собой «величайшие энергетические двигатели во Вселенной».

В 2019 году EHT представил изображение чёрной дыры в центре галактики M87, расположенной на расстоянии 54 миллионов световых лет от нашей планеты. Это была первая визуализация «тени» чёрной дыры, обозначающей её горизонт событий — границу, за пределами которой материя, энергия и свет не могут вырваться из её гравитационного поля.


Фокус на чёрных дырах: международная команда создаёт первые видео о таинственных объектах космоса
Изображения M87*, полученные на основе наблюдений Event Horizon Telescope в апреле 2018 года, год спустя после первых наблюдений 2017 года. Вхождение Гренландского телескопа в 2018 году способствовало выявлению яркого кольца излучения аналогичного диаметра. Это яркое кольцо обрамляет тёмную центральную тень, а наиболее светлая часть кольца к 2018 году сместилась приблизительно на 30º по сравнению с 2017 годом.
Источник: EHT Collaboration

Фальке и команда британских, голландских, финских и намибийских астрономов из проекта BlackHolistic совместно с EHT создадут уникальное видео, показывающее чёрные дыры в действии. Проект направлен на получение видеоматериалов с высоким разрешением, показывающих движение плазмы и газа вокруг горизонтов событий чёрных дыр M87 и Стрелец A* с помощью нового 15-метрового телескопа в Намибии, известного как «Африканский миллиметровый телескоп» (АМТ).

Интегрировав AMT с существующими телескопами EHT в Северной и Южной Америке, Европе и на Южном полюсе, исследовательская группа сможет более продолжительно фокусироваться на чёрной дыре. Михаэль Крамер, директор Института радиоастрономии Макса Планка в Германии, подчеркнул, что создание видеозаписей чёрных дыр принесёт значительно более полное понимание по сравнению с одиночными снимками.

По его словам, на предыдущих снимках были заметны яркие точки — крупные концентрации плазмы, поглощаемые чёрной дырой. На видеозаписях эта плазма будет находиться в движении, что позволит учёным лучше понять динамику, геометрию и ориентацию чёрной дыры.

Такое наблюдение позволит с более высокой точностью оценить массу чёрной дыры, аналогично тому, как мы вычисляем массу Солнца, анализируя движение планет в Солнечной системе. Направление движения плазмы также может указать на ориентацию орбитального материала, который постепенно теряет энергию и пребывает в спиральном сходе. Возможно, даже появится возможность наблюдать разрушение звезды, попавшей слишком близко к чёрной дыре.

«Это было бы захватывающе. Если такое событие произойдёт, то мы будем готовы его зафиксировать. Чёрные дыры — это часть нашей истории. Некоторые элементы, составляющие наше тело, были бы недоступны, если бы чёрные дыры не распространили их по всей Вселенной», — отметил Фальке. Он охарактеризовал проект BlackHolistic как «смелый» шаг, но подчеркнул, что чёрные дыры по своей сути являются «самыми простыми объектами во Вселенной, поскольку их можно охарактеризовать лишь двумя параметрами: массой и скоростью вращения. Каждая клетка нашего тела невероятно сложнее чёрной дыры».

Несмотря на кажущуюся простоту, множество неразгаданных тайн относительно границ пространства и времени внутри чёрных дыр продолжают вызывать вопросы у учёных.

 

Источник: iXBT

Читайте также