Телескоп Event Horizon - масив планети з восьми наземних радіотелескопів, сформованих за допомогою міжнародної співпраці, зафіксував це зображення надмасивної чорної діри та її тіні, що знаходиться в центрі галактики M87.
(Зображення: © Співпраця EHT)
The Телескоп "Горизонт події" проект не спирається на лаври.
У квітні 2019 року співпраця EHT виявила перше в історії зображення чорної діри, яка захопила бегемота в основі галактики M87. Проект працював на той момент протягом двох десятиліть, але його оприлюднення не ознаменувало кульмінації чи кульмінації. Швидше, це був переломний момент, відкриття вікна на ще більш захоплюючі відкриття, - сказали члени команди.
"Ми будемо озиратися на ці 20 років відтепер - ви знаєте, всі ми будемо пити парасолькові напої десь - і я думаю, що ми визнаємо образ M87 лише початком", - засновник EHT Шеп Доельман, Астроном з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики (CfA) в штаті Массачусетс, заявив журналістам 10 квітня під час події в ефірі, що відзначає річну річницю відкриття фотографії.
"Це дійсно буде лише початком", - додав Доельман. "Я думаю, що це відкриття буде продовжувати розвиватися".
Великі амбіції чорної діри
Наступний великий момент може призвести до надмасиву нашої галактики Чумацький Шлях Чорна діра, який коротко відомий як Стрілець A * або Sgr A *. Команда EHT спостерігала за Sgr A *, але ще не змогла створити зображення з даних.
Фотографування чорної діри значно більше, ніж просто вказівка та зйомка. EHT поєднує дані восьми радіотелескопів у всьому світі, які пов'язані для формування віртуального мегаскопа розміром із Землю. Команда розробляє алгоритми, щоб зрозуміти всю цю інформацію, інтегруючи її для створення зображення із зображенням чорної діри горизонт подій - "точка неповернення", за якою ніщо, навіть світло, не може втекти. (Фотографувати інтер'єр чорної діри неможливо, якщо ви самі не перебуваєте там, що не радиться.)
Така робота кропітка і трудомістка; наприклад, дані про M87, що дозволили торішньому зображенню, були зібрані у 2017 році. А Sgr A * є ще більш жорсткою ціллю, хоча вона нам набагато ближче (26 000 світлових років проти 55 мільйонів світлових років для M87). Sgr A * - відносно легка надмасивна чорна діра, що містить масу «всього» 4,3 мільйона сонців, і тому працює в більш коротких часових масштабах, ніж монстр M87 6,5 мільярда сонячних мас.
"Одне з викликів для Стрільця A * - це те, що він розвивається так швидко протягом вечора", - сказав Доулман. "Отже, ми розробляємо нові алгоритми, які конкретно можуть вирішити це питання, щоб додати змінності часу до моделювання. Це просто потребує більше часу."
Додавання Sgr A * до фотоальбому є першочерговим завданням для членів команди EHT, частково тому, що вони прагнуть подивитися на об'єкт, який відрізняється від Супермасивна чорна діра M87. Але амбіції проекту на цьому не закінчуються. Співпраця планує подвоїти кількість складових телескопів EHT, створивши "EHT наступного покоління", який підштовхне відкриття до наступного рівня.
Модифікований мегаскоп "дасть нам ще гостріші погляди і дозволить нам зробити перші фільми чорних дір", - сказав Доулман.
EHT наступного покоління принесе ще більше чорних дір для випробування. І це могло б навіть дати змогу команді збільшити масштаб "фотонного кільця" чорної діри - химерної структури, яка, здається, містить нескінченну інформаційну послідовність мастила. Такі глибокі спостереження "дозволять ультраточні випробування теорій Ейнштейна і навіть видобуток спіна", - сказав Доулман.
Це справді було б великою справою. "Надмасивні чорні діри - це стихійні об'єкти, описані лише їх розмірами та обертанням", - заявив член команди EHT Майкл Джонсон, також CfA, під час заходу 10 квітня. Спостереження EHT вже дають змогу вченим знищити масу, а отже, і накручення дасть змогу вченим реально дістати товари на цих легковажних монстрів.
EHT наступного покоління також надасть інші переваги, сказали Доулман та Джонсон. Наприклад, оновлене партнерство повинно дати змогу співпраці набагато краще зрозуміти чорні діри, промені частинок, які бегемоти вибухають майже зі швидкістю світла.
Співпраця вже забезпечила фінансування від Національного наукового фонду США для того, щоб м'яч прокатувався на EHT наступного покоління. Мета полягає в тому, щоб отримати остаточну конструкцію протягом трьох-чотирьох років і все розробити до кінця десятиліття, заявив Доельман. (До речі, нові страви - не єдиний спосіб збільшити EHT. Дозвіл можна також покращити, спостерігаючи цілі на декількох електромагнітних частотах, сказали Доельман і Джонсон.)
EHT може отримати ще один приріст після цього. Розширення охоплення мегаскопа в космосі значно збільшило б його рішучу силу, і команда шукає способи зробити саме це. Співпраця досліджує можливість включення вже існуючих космічних активів, а також проведення нових, спеціалізованих місій, сказав Джонсон.
Якщо додати навіть один інструмент на геосинхронній орбіті, що знаходиться на відстані понад 350000 кілометрів (35 400 кілометрів) над нашою планетою, це призведе до значного зміни. "І тоді, звичайно, одного разу ви вийдете місяць - саме там я думаю, що ми б дійсно дивилися на абсолютно нову науку ", - сказав Джонсон в Space.com минулого місяця, коли команда EHT оголосила результати його фотонного кільця. (Ця відстань буде приблизно в 10 разів більше; Місяць - це в середньому 238 855 миль, або 384 400 км від Землі.)
Шишка в дорозі
Пандемія коронавірусу зробила шлях до майбутніх відкриттів EHT тим сильніше, як це було б зазвичай: Проект 2020 рік спостережної кампанії було припинено тому що декілька областей, які беруть участь у роботі, закриваються з міркувань безпеки та безпеки. (Проект збирає дані лише один раз на рік, під час вікна в березні та квітні, коли погода є хорошою на всіх його широко розповсюджених місцях спостереження.)
Скасування було правильним кроком, сказав Доулман. Але це було "серцебитним", додав він, тим більше, що цьогорічні спостереження включали б вкладені вперше вкладення інструментів у Гренландії, Арізоні та Французьких Альпах. Отже, кампанія 2020 року мала б розширити, більш потужний 11-кратний EHT.
Але команда може зробити ще багато аналізу даних і почати закладати основу для спостережень наступного року, підкреслив Доельман. Отже, духи серед дослідників далеко не порушені.
"Зараз у всій співпраці немає жодного тону відчаю; я думаю, що ми наче об'єднані стражданням", - сказав Джонсон.
"Рішення з чорної діри було виведено Карлом Шварцшильдом у окопах під час Першої світової війни", - сказав він, маючи на увазі німецького фізика, який придумав перше точне рішення Загальні рівняння відносності Ейнштейна. "Отже, наука продовжується, і я думаю, що вона має важливу роль навіть на тлі цих проблем".
- Ця величезна чорна діра крутиться з половиною швидкості світла!
- Команда телескопа Horizon Event виграє премію за прорив у 3 мільйони доларів за епічні зображення чорної діри
- 8 загадкових астрономічних таємниць
