Ученые повысят качество фотографий “тени” черных дыр в 30 раз

23:42 02/12/2019
Комментарии 0 👁 133

Участники проекта Event Horizon Telescope (EHT) планируют повысить качество фотографий “тени” сверхмассивных черных дыр в 30 раз в ходе последующих сессий наблюдений. Это необходимо для проверки альтернативных теорий устройства черных дыр, сообщил ТАСС Андрей Лобанов, участник проекта и научный сотрудник Института радиоастрономии общества Макса Планка в Бонне.

“Наши текущие снимки согласуются с общепринятыми моделями, объясняющими природу черных дыр, но не позволяют проверить и исключить альтернативные объяснения их природы. Теперь нам нужно улучшить качество картинки как минимум на порядок или даже в 30 раз для решения этой задачи”, – заявил Лобанов, отвечая на вопросы корреспондента ТАСС.

Проект Event Horizons Telescope (EHT) представляет собой своеобразную виртуальную обсерваторию-интерферометр, в рамках которого были объединены мощности нескольких самых чувствительных микроволновых радиообсерваторий мира. Он был создан в 2009 году для наблюдений за двумя объектами – сверхмассивными черными дырами в центре Млечного Пути и галактики M87 в созвездии Девы.

Используя объединенные ресурсы этих обсерваторий, астрономы надеялись получить фотографии “тени” черной дыры. Так они называют особый регион в ее окрестностях, где можно увидеть своеобразное “отражение” ее горизонта событий, той зоны, откуда ни свет, ни любой материальный объект вырваться не может. В апреле этого года участники EHT заявили о первом успехе – им удалось сфотографировать эту зону в окрестностях черной дыры в центре галактики М87.

Кротовые норы и черные дыры

Лобанов отмечал, что в ближайшее время ученые планируют опубликовать первые данные и фотографии тени черной дыры в центре Млечного Пути. На этом, по его словам, их работа не остановится – эти снимки пока не пригодны для получения ответа на вопрос, чем на самом деле являются черные дыры.

В частности, по словам Лобанова, теоретики достаточно долгое время ожесточенно спорят о том, являются ли сверхмассивные черные дыры классическими сингулярностями, безразмерными точками с бесконечной массой и плотностью, или же так называемыми “кротовыми норами”, своеобразными тоннелями в ткани пространства-времени, которые соединяют удаленные друг от друга точки пространства, разные времена и даже вселенные.

Есть и другие, более экзотические объяснения – место черных дыр могут занимать “клубки” космических струн, копирующие любой падающий на них объект, и еще более причудливые скопления материи – так называемые “звезды гравитационного вакуума”, не имеющие четкого горизонта событий, а также “бозонные звезды”, крупные сгустки темной материи.

“У кротовой норы, в частности, нет горизонта событий, и излучение может исходить из самого центра этого объекта. Есть масса теорий о природе объектов в центрах галактик, подобной этой, которые мы сможем проверить при помощи новых, более точных данных”, – отмечает астроном.

Эти же снимки, надеется Лобанов, помогут научной команде EHT решить еще одну важную проблему – очистить снимки от света, который порождается не самой черной дырой, а ее джетом. Так ученые называют очень узкий и горячий выброс плазмы, разогнанный до околосветовых скоростей процессами в окрестностях горизонта событий черной дыры.

Сейчас астрономы не знают, где точно находится “ножка” джета у черной дыры в галактике М87 и как движется его материя в окрестностях горизонта событий, что мешает им “удалить” его с фотографии и значительно повысить четкость картинки. Как считает Лобанов, это будет одной из главных научных задач для EHT и станет возможным в ближайшем будущем как благодаря расширению набора телескопов, так и развитию математических методов.

Первые снимки и научные данные по устройству тени сверхмассивной черной дыры Sgr A* в центре Млечного Пути будут опубликованы. “Эти снимки были получены почти полтора года назад одновременно с данными по тени черной дыры в центре галактики М87, которые мы представили в апреле этого года. Буквально сегодня мы начали обсуждать, как и когда они будут опубликованы”, – заявил ученый.

Проект Event Horizons Telescope представляет собой своеобразную виртуальную обсерваторию-интерферометр, в рамках которого были объединены мощности нескольких самых чувствительных микроволновых радиообсерваторий мира. Он был создан в 2009 году для наблюдений за двумя объектами – сверхмассивными черными дырами в центре Млечного Пути и галактики M87 в созвездии Девы.

Используя объединенные ресурсы этих обсерваторий, астрономы надеялись получить фотографии “тени” черной дыры. Так они называют особый регион в ее окрестностях, где можно увидеть своеобразное “отражение” ее горизонта событий, той зоны, откуда ни свет, ни любой материальный объект вырваться не может. В апреле 2019 года участники EHT заявили о первом успехе – им удалось сфотографировать эту зону в окрестностях черной дыры в центре галактики М87.

Тень космического тяжеловеса

“После того, как мы объявили об открытии, у многих людей сразу же возник вопрос: почему черная дыра в М87 оказалась первым объектом, который мы смогли увидеть, а не близлежащий к нам объект такого рода, Sgr A*, расположенный в центре нашей Галактики? Ответ простой – мы не хотели попасть в ситуацию, в которой оказались наши коллеги из проекта BICEP2, которым пришлось отозвать опубликованные данные. Мы хотели удостовериться в том, что этого не произойдет”, – продолжил визит-профессор МФТИ.

Сомнения астрономов, как объяснил Лобанов, были связаны с двумя проблемами. С одной стороны, наблюдениям мешала высокая переменность излучения, связанная со вспышечной активностью и другими случайными событиями, а с другой стороны – высокий уровень рассеяния микроволнового излучения.

Оба этих фактора не позволили ученым сразу получить высококачественные изображения тени, однако эти сложности, как подчеркнул астрофизик, не станут препятствием для публикации снимков и данных по уже существующим замерам и по будущим наблюдениям в рамках проекта EHT.

“Сейчас мы думаем, что делать с данными, и как их можно улучшить в будущем. Следует понимать, что принципиальных проблем здесь нет, это все технические трудности. На мой взгляд, единственный вариант их разрешения – значительно увеличить число телескопов, что позволит нам достигать нужного качества картинки при длине наблюдений порядка 20-50 минут”, – подытожил астроном.

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Источник

Добавить комментарий