Именно эта идея и легла в основу проекта «Телескоп горизонта событий», объединившего свыше 300 учёных из шести десятков научных учреждений по всему миру. Изображение было получено международной исследовательской группой — Коллаборацией «Телескоп горизонта событий» (EHT), которая выполнила наблюдения объекта при помощи глобальной сети р. Event Horizon Telescope Collaboration (testing-general-relativity-with-the-event-horizon).jpg 2,358 × 1,762; 674 KB.
Комментарии
- Телескоп горизонта событий получил изображения квазара в 7,5 млрд световых годах от Земли
- Впервые получено изображение тени черной дыры в центре Млечного Пути
- Телескоп горизонта событий
- Комментарии
Куда смотрел телескоп
- Телескоп Event Horizon будет зондировать тайны пространства
- Опубликован первый снимок гигантской черной дыры в Млечном Пути
- Получено первое изображение черной дыры в центре Млечного Пути
- Event Horizon Telescope releases first ever black hole image |
- Получена первая в истории фотография черной дыры
- Телескоп Event Horizon будет зондировать тайны пространства
Блазар: цель телескопов, снявших силуэт черной дыры
В 2019 году астрономы проекта EHT уже представили первую в истории наблюдений фотографию черной дыры, а точнее ее тени, отбрасываемой на светящийся диск из перегретого газа и пыли. Знаменитый гравитационный монстр проживает в сверхгигансткой эллиптической галактике Messier 87 в 54 миллионах световых лет от нас в направлении созвездия Девы. Достигнуть успеха удалось благодаря объединению восьми радиообсерваторий по всей планете в один виртуальный телескоп «размером с Землю». Хоть мы и не можем видеть чёрную дыру, так как она действительно абсолютно чёрная, её выдаёт окружающий её светящийся газ: мы наблюдаем тёмную центральную область называемую тенью , окружённую яркой кольцеобразной структурой. Изображение сформировано световыми лучами, искривлёнными мощной гравитацией чёрной дыры, масса которой в четыре миллиона раз превышает массу нашего Солнца.
Астрономы впервые рассмотрели фотонное кольцо черной дыры Георгий Голованов22 августа 2022 г. Не умаляя значимости этого достижения, следует признать, что снимок не был богат на детали — на черном фоне видно нечто, похожее на оранжевый пончик. На самом деле, главная ценность открытия заключалась не в изображении, а в собранных данных. И, как показывает недавнее исследование, из этих данных можно извлечь еще много интересного. Подпишитесь , чтобы быть в курсе. Изображение черной дыры, составленное в 2019 году в результате масштабной работы «Телескопа горизонта событий», не показывает свечение самой черной дыры, поскольку эти объекты не излучают свет напрямую. И в отличие от менее подробных изображений сверхмассивных черных дыр, которые у нас есть, это свечение — не результат струй плазмы или кольца раскаленного газа. Это радиоизлучение, которое фокусирует черная дыра.
Важно, что эти изображения представлены в поляризованном свете, потому что это позволяет нам «видеть» и понимать геометрию магнитного поля вокруг черной дыры — важнейший аспект, который невозможно уловить с помощью неполяризованного света». Плазма вокруг сверхмассивной черной дыры движется вдоль силовых линий магнитного поля, поскольку плазма состоит из заряженных частиц. Вращение этих частиц создает поляризацию света, перпендикулярную магнитному полю. Измерение поляризации говорит о том, как именно магнитное поле обволакивает сверхмассивную черную дыру.
EHT VLBI combines a network of widely separated millimeter telescopes to simulate a much larger aperture to study supermassive black holes at the highest resolutions ever achieved. From the EHT observations, we expect to better understand the physics around the black hole, as well as probe General Relativity.
Первый снимок чёрной дыры в центре нашей Галактики
Хоть мы и не можем видеть чёрную дыру, так как она действительно абсолютно чёрная, её выдаёт окружающий её светящийся газ: мы наблюдаем тёмную центральную область называемую тенью , окружённую яркой кольцеобразной структурой. Изображение сформировано световыми лучами, искривлёнными мощной гравитацией чёрной дыры, масса которой в четыре миллиона раз превышает массу нашего Солнца. Так как эта чёрная дыра находится от Земли на расстоянии около 27 000 световых лет, её видимые размеры на небе примерно соответствуют размерам пончика на Луне. Чтобы получить её изображение, группа создала сверхмощную антенную решётку EHT: восемь крупнейших радиообсерваторий всей планеты, объединившись, создали единый гигантский виртуальный телескоп размером с земной шар. Ученые потратили пять лет, чтобы откалибровать и перепроверить гигантский объем информации и, в итоге, преобразовать его в изображение черной дыры.
До настоящего времени оставалось загадкой, изображение какой из двух чёрных дыр будет представлено. Презентация изображения была запланирована на 2018 год. Однако российские учёные из проекта «Радиоастрон», параллельно наблюдавшие за чёрной дырой с помощью космического радиотелескопа, указали иностранным коллегам на искажения, вызываемые межзвёздной средой. Дополнительная обработка данных заняла ещё год. Сверхмассивные чёрные дыры , к которым относится объект в галактике Messier 87, больше Солнца в миллионы раз. Первое теоретическое описание устройства этих объектов и их «поведения» было сделано советскими астрофизиками почти полвека назад. Изображения EVT полностью подтвердили предположения отечественных учёных — чёрные дыры существуют. И они выглядят именно так, как предполагалось. Роль отечественной науки в изучении чёрных дыр невозможно переоценить, считает научный руководитель Государственного астрономического института им. В те времена термин «чёрная дыра» был в астрономии ругательным.
Долго считалось, что сфотографировать чёрную дыру невозможно. Потому что слово "фотография" переводится как светопись. А какой может быть свет там, где кванты света поглощаются? Но, если отбросить формализм в сторону, это всё-таки снимок контуров дыры, и для того, чтобы его получить, команде Event Horizon Telescope в составе 300 учёных из 80 институтов пришлось объединить работу одиннадцати гигантских телескопов, расположенных на пяти континентах. В общей сложности было собрано 3,5 петабайта данных, или 3584 терабайта. Только создав сложные алгоритмы обработки и собрав воедино максимальное число ракурсов, а затем смонтировав данные, на что ушли годы, учёные получили искомый снимок. Эта технология была впервые отработана на сверхмассивной звезде в центре галактики М87, снимок которой был обнародован в 2019 году. Учёные верят в то, что это только начало. Интерес к чёрным дырам растёт с каждым днём, уровень техники совершенствуется, и, возможно, в недалёком будущем подобные снимки получится делать чаще, и они будут всё более и более качественными. Исходя из этого, вскоре можно будет решить ряд проблем, связанных с чёрными дырами, остающихся пока что камнем преткновения. Одна из них — применима ли теория относительности, которая в целом хорошо справляется с объяснением законов Вселенной, за пределами горизонта событий, где есть ещё один горизонт — горизонт Коши, и там все представления о предсказуемой Вселенной сыплются, ввергая учёных в панику. Чтобы не сойти с ума, Роджер Пенроуз ввёл "принцип космической цензуры", согласно которому, грубо говоря, "то, от чего учёные сходят с ума и паникуют, живёт только в теоретических построениях, а Вселенная существует по уже открытым законам". То есть все противоречия нужно выводить за скобки.
С тех пор многие другие черные дыры в диапазоне размеров звездных масс были обнаружены путем измерения их влияния на вращающиеся звезды. И в последние три года мы наблюдали эффективное обнаружение обсерваториями LIGO гравитационных волн, создаваемых парами черных дыр с массой 20-30 солнечных в последние моменты, когда они объединялись в спирали, превращаясь в одну черную дыру. Но теперь мы знаем, что во Вселенной много черных дыр, намного больше звезд. В 1963 году Мартен Шмидт ломал голову над недавно обнаруженными звездообразными объектами, которые имели непостижимые спектры. В конце концов он понял, что спектральные линии, которые озадачивали астрономов, были на самом деле знакомыми линиями, которые были чрезвычайно красными. Следовательно, они должны происходить из чрезвычайно ярких источников на большом расстоянии от нашей галактики. Рассматриваемые как пылинка за пределами нашего Млечного Пути, такие квазары могут затмить все миллиарды звезд в их родной галактике. Поначалу казалось непостижимым, что такая не мирная энергия может быть произведена в небольшом пространстве. Но астрономы поняли, что гравитация является высокоэффективным источником доступной энергии, гораздо больше, чем химические или даже ядерные реакции. Материя, падающая в черную дыру с миллионами или миллиардами массы нашего Солнца, нагревается трением, когда она спирально входит в «аккреционный диск» вещества. Очевидно, что к тому времени, когда такая материя падает ниже горизонта событий, она больше не может испускать свет любой длины волны, но по пути большая часть кинетической энергии движения преобразуется в излучение радио, видимого, ультрафиолетового и x- излучения. Когда-то считавшиеся экзотическим классом объектов, астрономы обнаружили, что практически все большие галактики содержат сверхмассивные чёрные дыры в своем ядре. Некоторые весят миллиарды солнечных масс, в то время как наша собственная Галактика Млечный Путь имеет свою собственную черную дыру, которая весит в 4 миллиона раз больше массы Солнца. Это подводит нас к дерзкому предложению о том, что черные дыры действительно можно увидеть. Художники и специалисты по компьютерной графике создавали изображения, а лауреат Нобелевской премии по физике гравитации Кип Торн давал советы по визуализации черных дыр в фильме «Межзвездный». Одиночные телескопы далеки от способности увидеть их. Но астрономы связывают два или более радиотелескопов и объединяют свои сигналы с помощью интерферометрии, чтобы эффективно работать вместе как одна большая тарелка. Постоянно расширяющийся спектр связанных удаленных телескопов значительно увеличил разрешающую способность наблюдений. Шепард Доулман из Гарварда дерзко предположил, что объединение радиотелескопов в отдельный мир может достичь разрешающей способности для изображения черной дыры. Чтобы справиться с этой задачей, команда телескопов Event Horizon насчитывает более 200 ученых и 8 радио обсерваторий, расположенных на четырех континентах. Чтобы объединить наблюдения в виртуальные с помощью интерферометрии, требуется объединение радиосигналов с изысканной синхронизацией, чтобы они были практически одновременными. Самые точные в мире атомные часы использовались для отметки времени всех записанных данных с радиотелескопов. Соединения с Интернетом были недостаточны для передачи огромного количества данных, поэтому они были записаны и физически отправлены в компьютерные центры в США и Германии для анализа. Приборы, разработанные учеными из Berkeley SETI, внесли свой вклад в замечательные электронные и аналитические возможности операции.
Последние новости:
- Комментарии
- На фото показали магнитное поле вокруг сверхмассивной чёрной дыры нашей Галактики - Лайфхакер
- Телескоп горизонта событий получил изображения квазара в 7,5 млрд световых годах от Земли
- Subcategories
- Как появляется чёрная дыра в космосе?
«Необычайное объявление» о центральной черной дыре нашей галактики ожидается 12 мая
На изображении видна яркая кольцеобразная область, за свечение которой ответственен горячий газ, падающий на черную дыру. Хотя мы не можем видеть саму черную дыру, потому что она совершенно темная, светящийся газ вокруг нее дает характерный признак: темную центральную область называемую тенью , окруженную яркой кольцеобразной структурой. Новый вид фиксирует свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры.
Как пошутил один из астрономов, они предпринимали что-то вроде попытки сделать чёткий снимок щенка, быстро гоняющегося за своим хвостом. Тем не менее, обе чёрные дыры выглядят удивительно похожими, несмотря на совершенно разные типы галактик и разницу в массе более чем в тысячу раз. Поразительная похожесть этих чёрных дыр вблизи края говорит нам, что там ими «управляет» общая теория относительности, и любые различия, которые мы видим дальше, должны быть связаны с различиями в окружающем их материале. Теперь астрономы смогут изучить различия между этими двумя сверхмассивными чёрными дырами, чтобы получить новые ценные сведения о том, как протекают процессы, играющие огромную роль в космологии, и как гравитация ведёт себя в экстремальных условиях. Телескоп горизонта событий в этом исследовании объединил восемь радиообсерваторий, расположенных в разных концах Земли, превратив их в огромный телескоп, обладающий большой разрешающей способностью, то есть способностью различать мелкие детали на огромном расстоянии. Поскольку чёрная дыра в Млечном пути находится на расстоянии около 27 000 световых лет от Земли, на небе она имеет примерно такой же размер, как теннисный мяч на Луне.
Это была сверхмассивная черная дыра в центре галактики Мессье 87. EHT смог разрешить этот объект благодаря системе синхронизации нескольких телескопов, разбросанных по всей поверхности Земли. В частности, астрономы использовали Very-Long-Baseline-Interferometry VLBI - метод, который объединяет наблюдательную мощность и данные телескопов по всему миру для создания гигантского виртуального радиотелескопа. Наличие нескольких телескопов на разных широтах Земли в сочетании с вращением Земли приводит к созданию телескопа размером с Землю. Каждый из этих телескопов оснащен антенной с чрезвычайно точными атомными часами для регистрации времени, в которое регистрируются радиосигналы от целевого объекта. И они предлагают новое понимание того, как эти гигантские черные дыры взаимодействуют со своим окружением. Однако вблизи края эти черные дыры выглядят удивительно похожими", — говорит Сера Маркофф, сопредседатель научного совета EHT и профессор теоретической астрофизики Амстердамского университета. Результат, полученный с помощью EHT, является экстраординарным.
Это может показаться не таким уж серьезным, но это удивительное свидетельство силы человеческой изобретательности» — Лоуренс Краусс, физик, популяризатор науки. Что дальше? Плюс три телескопа к сети EHT, что улучшит разрешение изображения и позволит различить место присоединения джета к поверхности горизонта событий. Пока ученые следили за М87 всего четыре дня. По их словам, будь у них две недели, а еще лучше — два месяца, они бы сделали видео. Новостью активно стали делиться популяризаторы науки, но шутки про первую запечатленную черную дыру уже ушли в народ, и М87 тут же стала мемом. By its very nature, a black hole cannot be seen, but the hot disk of material around it shines bright. По своей природе черная дыра не видна, но горячий диск материи вокруг нее ярко светится.
Первый снимок чёрной дыры в центре нашей Галактики
Команда проекта Event Horizon Telescope (Телескоп горизонта событий) поделилась уникальными кадрами магнитного поля вокруг сверхмассивной чёрной дыры Стрелец А* (Sagittarius A*), которая находится в самом центре нашего Млечного Пути. Ученые коллаборации Телескопа горизонта событий EHT показали первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Участники проекта Event Horizon Telescope впервые измерили магнитное поле в окрестностях горизонта событий сверхмассивной черной дыры, наблюдая.
Телескоп горизонта событий
View a PDF of the paper titled First M87 Event Horizon Telescope Results. Об этом в ходе пресс-конференции объявили участники "Телескопа горизонта событий" (Event Horizon Telescope, или EHT). Результаты 11 новостей. Международная группа учёных, работающая в рамках проекта «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope — EHT), получила изображения квазара NRAO 530, который находится на расстоянии 7,5 млрд световых лет от Земли. The Event Horizon Telescope is an international collaboration aiming to capture the first image of a black hole by creating a virtual Earth-sized telescope.
Блазар: цель телескопов, снявших силуэт черной дыры
Международная группа учёных, работающая в рамках проекта «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope — EHT), получила изображения квазара NRAO 530, который находится на расстоянии 7,5 млрд световых лет от Земли. Телескоп горизонта событий (антенная решетка планетарного масштаба из восьми наземных радиотелескопов) был создан специально, чтобы фотографировать черные дыры. Event Horizon Telescope observations were made by observations around the globe; data was sent to MIT Haystack Observatory and the Max-Planck-Institut für Radioastronomie for correlation. В среду представители сети Event Horizon Telescope показали первый в истории снимок окрестностей горизонта событий черной дыры в центре галактики М 87. Европейская южная обсерватория (ESO) совместно с Телескопом горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) показали первую в истории фотографию сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Диаметр горизонта событий дыры в галактике М87 в полторы тысячи раз превышает диаметр горизонта нашей «домашней» дыры.
Телескоп Event Horizon показал магнитные поля вокруг черной дыры Стрелец А*
Сама чёрная дыра света не излучает, зато излучает поглощаемое ею вещество, которое разогревается до состояния плазмы. Дополнительным источником яркого света оказывается вещество, которое притягивается к чёрной дыре, но не пересекает горизонт событий — оно пролетает мимо с очень высокой скоростью и образует так называемые релятивистские струи или джеты. Задействовать те же методы не получилось из-за большого расстояния до объекта — оно составляет 7,5 млрд световых лет. Результаты исследования показали, что NRAO 530 относится к классу блазаров: его релятивистские струи направлены почти прямо на Землю.
Еще в прошлом веке говорилось, что таким телом может быть сверхмассивная черная дыра — именно такой вывод подсказывали уравнения Эйнштейна. Но предполагать недостаточно, необходимо было доказать это. Черная дыра в центре нашей галактики гораздо меньше в размерах, чем в Мессье 87: она легче в тысячу раз — составляет примерно 4 млн масс Солнца. Но и расстояние до нее гораздо ближе — 27 тыс. По заверениям астрономов, наблюдать ее гораздо сложнее, так как на пути до нее много мешающих объектов.
Однако светящийся газ вокруг нее складывается в характерную картинку: темную центральную область, которую называют «тенью», и окружающую ее яркую кольцеобразную структуру. Эти беспрецедентные наблюдения значительно улучшили наше понимание процессов, которые происходят в центре нашей галактики, и дали новые ключи к пониманию того, как черные дыры взаимодействуют со своим окружением», — сказал ученый Джеффри Бауэр из коллаборации ЕНТ. Впрочем, из-за большого удаления от Земли черная дыра, по словам ученых EHT, предстает на небосклоне крошечной точкой — словно пончик, который пытаешься разглядеть на поверхности Луны. Чтобы получить изображение этого объекта, астрофизики использовали сеть из восьми обсерваторий в разных частях Земли, которые и образуют все вместе виртуальный телескоп размером с планету, носящий название Телескопа горизонта событий.
Сбор данных велся в течение «множества ночей» по много часов подряд, что можно сравнить с фотосъемкой с длинной экспозицией, говорят ученые.
Сверхмассивная чёрная дыра, которая делает ядро галактики активным, является мощным источником различного излучения, особенно радиоволн. Также она порождает релятивистскую струю джет. Длина такого джета достигает примерно пяти тысяч световых лет. Ученые смогли получить изображение, объединив порядка восьми телескопов, расположенных на разных континентах.