Коллаборация Телескопа горизонта событий (EHT) показала первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Диаметр горизонта событий дыры в галактике М87 в полторы тысячи раз превышает диаметр горизонта нашей «домашней» дыры. Именно эта идея и легла в основу проекта «Телескоп горизонта событий», объединившего свыше 300 учёных из шести десятков научных учреждений по всему миру.
Астрономы впервые получили фото черной дыры в центре Млечного Пути
Все просто. Однако с черной дырой ситуация совсем другая: обладая крайне сильной гравитацией, она отклоняет и изгибает траекторию движения света настолько, что мы фактически можем видеть то, что находится за ней. И, учитывая, что сама по себе черная дыра не излучает свет, ожидаемое изображение представляет собой яркое кольцо, состоящее из всех отклоненных ею лучей. И то, что мы увидели, отлично согласуется с моделями», — добавил Роман Голд из Франкфуртского университета им. Гете, также участник проекта «Event Horizon Telescope». Расположение радиотелескопов глобальной сети.
Credit: ESO Всего за 2017 и 2018 года «массив размером с Землю» выполнил около 60 часов наблюдений, собрав в общей сложности примерно 10 петабайт данных. Ученые потратили полтора года, чтобы откалибровать и перепроверить гигантский объем информации и, в итоге, преобразовать его в изображение источника — сверхмассивной черной дыры в галактике Messier 87.
Источник: Без источника Ученые использовали дополнительные программные методы и алгоритмы визуализации для восстановления и детализации изображения. Они также использовали данные 2017 года, полученные с помощью глобальной сети телескопов EHT Телескоп горизонта событий. Эта сеть состоит из восьми связанных между собой обсерваторий в разных частях Земли, которые изучают одни и те же космические объекты.
Ученые полагают, что это свидетельствует о винтовой структуре магнитного поля в джете. Самая внешняя особенность имеет особенно высокую степень линейной поляризации, что свидетельствует об очень хорошо упорядоченном магнитном поле. Светлана Йорстад , старший научный сотрудник Бостонского университета и руководитель проекта по исследованию NRAO 530 Астрофизики полагают, что дальнейшие наблюдения за квазаром помогут понять, как со временем меняются характеристики самых внутренних джетов и их связь с производством фотонов высокой энергии. Телескоп горизонта событий — международное сотрудничество, которое объединяет радиотелескопы в разных странах мира для наблюдения за сверхмассивными черными дырами. Ранее исследователи проекта показали, как выглядят такие объекты в центре галактики M87 и Млечного Пути , а также нашли фотонное кольцо в галактике M87.
Действительно, главное свойство этого типа астрономических объектов заключается в том, что они настолько массивны, что ничто не может от них ускользнуть, даже свет. То, что ученые пытались наблюдать в течение многих лет, это то, что находится вокруг черной дыры, "аккреционный диск". Она состоит из материи и газа, вращающихся вокруг ядра объекта на очень высокой скорости и нагретых до экстремальных температур. В конце концов, конечно, их поглощает черная дыра. Объект находится на расстоянии 26 000 световых лет от Земли, в самом сердце нашей галактики.
Его масса эквивалентна массе Солнца в 4,3 миллиона раз, что относительно мало для сверхмассивной черной дыры. Вторая цель - черная дыра в галактике M87, которая намного больше и находится дальше. Несмотря на это, именно M87 предоставил первые пригодные для использования результаты.
Астрономы впервые измерили магнитное поле в окрестностях сверхмассивной черной дыры
Недавно обработанное изображение позволяет астрономам выявить происхождение этих полей до их происхождения в горячем хаотическом кольце наэлектризованного газа или плазмы, диаметром около 30 миллиардов миль, что больше в четыре раза орбиты Плутона. Это достижение стало возможным, потому что свет от диска частично поляризован, вибрируя больше в одном направлении, чем в других. В течение многих лет астрономы обсуждали, были ли магнитные поля, окружающие так называемые черные дыры низкой светимости, такие как M87, слабыми и турбулентными или «сильными» и когерентными. В этом случае, сказал доктор Чаэль, магнитные поля достаточно сильны, чтобы прервать падение газа и передать энергию от вращающейся черной дыры к струе.
В результате, по словам доктора Доулмана, «это придает излучаемым радиоволнам азимутальный поворот», наблюдаемый в изгибе новых поляризованных изображений. Он отметил, что азимутальный поворот будет «прекрасным названием для коктейля». По словам доктора Доулмана, побочным продуктом этой работы стало то, что астрономы смогли оценить скорость, с которой черная дыра питается окружающей средой.
По-видимому, она не очень голодна; черная дыра съедает «ничтожную» одну тысячную массы Солнца в год. Доктор Доулман уже закладывает основу для того, что он называет телескопом Event Horizon «следующего поколения», который будет снимать видео с этой магнитной силовой установкой в действии. Мы знаем, что это происходит, но не знаем, как это работает».
Трансляция пресс-конференции, посвященной открытию, велась на Youtube. EHT Event Horizon Telescope представляет собой глобальный радиоинтерферометр со сверхдлинной базой , работающий на длине волны 1,3 миллиметра. Благодаря синхронизации работы телескопов, расположенных на разных континентах, при помощи атомных часов и использовании суперкомпьютеров для обработки данных ученые в 2019 году впервые в истории получили изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре активной эллиптической галактики M87, увидели ее колебания и измерили магнитное поле вблизи дыры. Первоначально о существовании компактного объекта ученые узнали в конце прошлого века путем отслеживания движения звезд вблизи черной дыры, за что в 2020 году была вручена Нобелевская премия по физике.
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.
Благодаря поляризации света эти изображения показывают удивительно подробную и упорядоченную магнитную структуру вокруг чёрной дыры. Мы можем «видеть» и понимать геометрию магнитного поля. А учитывая, что оно играет ключевую роль в процессе выброса ими быстрых и длинных струй, подобные исследования также позволят лучше понимать природу этих экстремальных явлений. На нём можно увидеть структуру магнитного поля вдоль струи. Это хорошо, потому что даже на расстоянии 26 000 световых лет от нас активно «стреляющая» сверхмассивная чёрная дыра могла бы оказывать воздействие на Землю.
Получена первая в истории фотография черной дыры
В центральной части такого диска находится тень — тёмное пятно, которое и указывает на присутствие чёрной дыры. Но для подтверждения или опровержения столь радикальных выводов, видимо, нужно подождать мнения большего числа специалистов. Астрономы почти пятьдесят лет подозревали, что сверхмассивный и компактный объект в центральной части Галактики существует. Такой вывод следовал из наблюдений за движением звёзд и квазизвёздных объектов вблизи центра Млечного Пути. На небесной сфере центр нашей Галактики виден в южном созвездии Стрельца и легко узнаваем в виде широкого и яркого «пятна» на этом участке дуги Млечного Пути как на открывающей эту статью картинке. Особенности траекторий указывали, что этот газовый и звёздный материал вращается вокруг некоторого компактного космического тела с огромной массой. Оценки дают массу этого объекта в четыре миллиона масс Солнца, а за его открытие в 2020 году была присуждена Нобелевская премия по физике об этом можно прочитать в более подробном материале.
Для получения изображения чёрной дыры в радиодиапазоне использовались массивы радиоантенн в разных точках планеты. Таким образом создаётся виртуальный радиотелескоп размером с Землю: обсерватории на разных континентах работают как части одной антенны-«тарелки», собирающей космическое радиоизлучение. Снимку посвящён специальный выпуск The Astrophysical Journal Letters от мая 2022 года, в котором опубликовано шесть статей коллаборации EHT о разных аспектах наблюдений и обработки данных.
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. Тем не менее 12 мая этого года было обнародовано ее изображение, подтвердившее теоретические изыскания.
Есть зоны холодного газа, проходя сквозь которые, свет рассеивается, делая изображение более размытым. Новое исследование как раз и устраняет эту проблему. Диффузное сияние на изображении горизонта событий М87 говорит нам не только о черной дыре, но и о газе, окружающем черную дыру. И при помощи нового алгоритма визуализации международной команде астрономов удалось отделить от изображения картинку фотонного кольца. Это исследование — пример современного подхода к астрономическим наблюдениям. Сейчас обсерватории собирают такое количество данных, что в них зачастую гораздо больше информации, чем кажется. По мере изучения методов их обработки ученые вскрывают все новые пласты информации, скрытые под поверхностью. Международная команда физиков предприняла первую попытку понять, что такое черные дыры, что внутри них, откуда они берутся и что происходит на горизонте событий с помощью двух новейших технологий — квантовых вычислений и машинного обучения.
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. Затем информация долго обрабатывалась суперкомпьютерами. Это было словно пытаться сделать четкое фото щенка, стремительно гоняющегося за собственным хвостом», — говорит о работе ученых Чи-Кван Чан из Университета Аризоны.
3. Представлено первое фото черной дыры в центре нашей Галактики
EDT 7:30 a. Using the Event Horizon Telescope, scientists obtained an image of the black hole at the center of galaxy M87, outlined by emission from hot gas swirling around it under the influence of strong gravity near its event horizon. Credit: Event Horizon Telescope collaboration et al.
Во время глобальной наблюдательной кампании 2017 года такие синхронные наблюдения были выполнены на длине волны 1. Каждый телескоп EHTв ходе кампании получал громадное количество данных: 350 терабайт в день. Эти данные записывались на высокопроизводительные жесткие диски, наполненные гелием, а затем отсылались на высокоспециализированные суперкомпьютеры — так называемые корреляторы — в Институте радиоастрономии Макса Планка и обсерватории Хэйстек MIT для суммирования.
Эти данные после сложнейших процедур обработки с использованием новейших вычислительных методов, разработанных участниками коллаборации, преобразовывались в изображения. Исследования черных дыр — одно из научных направлений физиков Объединенного института ядерных исследований.
По этой логике у каждой из двух триллионов галактик находится в центре сверхмассивная или ультрамассивная чёрная дыра. Это как 40 000 000 000 солнц. Полный мрак. Почему невозможно сфотографировать чёрную дыру? 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.
Джет демонстрирует признаки изгиба, в нем тоже наблюдаются две отдельные структуры, с взаимно ортогональными направлениями поляризации излучения параллельными и перпендикулярными джету , что говорит о спиральной структуре магнитного поля в джете. Самая внешняя наблюдаемая часть джета имеет особенно высокую степень линейной поляризации излучения, что свидетельствует о почти однородном магнитном поле. О том, как было получено первое изображение тени черной дыры и что это принесло науке, читайте в материалах «Взгляд в бездну» и «Заглянуть за горизонт». Нашли опечатку?
Первое в истории изображение черной дыры уже стало мемом
| Category:Event Horizon Telescope - Wikimedia Commons | Горизонт событий и тень черной дыры — темный круг, окруженный полумесяцем из яркого света, как и предсказывала теория относительности. |
| Первый снимок чёрной дыры в центре нашей Галактики | Именно в этот день состоялась конференция ученых проекта Event Horizon Telescope (EHT), на которой были обнародованы изображения сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, которая находится в самом центре нашей галактики. |
Groundbreaking Milky Way Results From the Event Horizon Telescope Collaboration – Watch Live
The iconic image offers humanity its first glimpse at the gas and debris that swirl around its event horizon, the point beyond which material disappears forever. A favorite object of science fiction has finally been made real on screen. Their target was a nearby galaxy dubbed M87 and its supermassive black hole, which packs the mass of six and half billion suns. Despite its size, the black hole is so far from Earth — 53 million light-years — that capturing the image took a telescope the size of the planet. The image data was taken back in 2017 but scientists have spent two years piecing it together. An impossible black hole image Black holes are so massive and dense, not even light can escape their pull. But this mysterious singularity is surrounded by the sphere of its event horizon. And anything that travels past it is doomed to fall into the black hole, with no hope of escape. That means the black hole itself is literally dark — it neither reflects nor gives off any light. She explains the shadow as the black hole absorbing the light around it.
Whether or not shadow is the perfect word, it imprints this darkness on the surrounding emission. Like a whirlpool, the material spiraling around a black hole is mostly flat.
Это позволит детальнее изучить ее и понять, как рождается излучение в ее окрестностях, невидимых для EHT. Год назад участники проекта EHT получили первые снимки той зоны, где рождается излучение черной дыры, и раскрыли несколько ее неожиданных особенностей, в том числе предполагаемую асимметричность.
Ученым удалось удвоить разрешение и очистить данные от помех, возникающих из-за рассеяния радиоволн внутри плотных облаков из межзвездного газа и пыли, закрывающих центр Галактики от взора наблюдателей на Земле. Подобное открытие противоречит популярной сегодня теории о том, что почти все видимое излучение, вырабатываемое сверхмассивными черными дырами, рождается внутри джетов.
Граница черной дыры — «горизонт событий» этому термину EHTи обязан своим названием примерно в 2. Хотя этот размер и может показаться большим, получающееся световое кольцо имеет видимый поперечник всего около 40 угловых микросекунд, что эквивалентно видимому размеру кредитной карты, лежащей на поверхности Луны. Хотя телескопы решетки не связаны друг с другом физически, получаемые ими наблюдательные данные можно точно синхронизировать при помощи атомных часов — водородных мазеров. Во время глобальной наблюдательной кампании 2017 года такие синхронные наблюдения были выполнены на длине волны 1. Каждый телескоп EHTв ходе кампании получал громадное количество данных: 350 терабайт в день.
The collection is divided into three gradations, depending on the rarity. Each NTF contains a geometric figure, procedurally generated by the fractal algorithm that we have created. Allotropy is the existence of two or more simple substances of the same element.
Телескоп горизонта событий заглянул в «сердце» далекого квазара
Телескоп горизонта событий — это проект, объединяющий в глобальную сеть данные нескольких телескопов. В 2019 году проект «Телескоп горизонта событий» подарил нам первое прямое изображение черной дыры. Траектория полёта и маршрут зонда "Новые горизонты" к Плутону. Астрономы, работающие на Телескопе горизонта событий собрали все данные наблюдений за черной дырой M87 и смогли увидеть движение ее тени на протяжении лет. Диаметр горизонта событий дыры в галактике М87 в полторы тысячи раз превышает диаметр горизонта нашей «домашней» дыры. Мини-печень вместо большой. Крупнейшая цифровая камера. Новости QWERTY №295.
Первое в истории изображение черной дыры уже стало мемом
When the Event Horizon Telescope (EHT) observed Sgr A* in April 2017 to make the new image, scientists in the collaboration also peered at the same black hole with facilities that detect different wavelengths of light. В рамках международного проекта «Event Horizon Telescope» астрономам впервые за всю историю наблюдений удалось получить снимок черной дыры, а точнее ее тени, «отбрасываемой» на светящийся диск из перегретого газа и пыли. The Event Horizon Telescope has released the first-ever image of a black hole. МОСКВА, 12 мая — РИА Новости, Владислав Стрекопытов. Ученые коллаборации "Телескопа горизонта событий" сообщили, что им удалось получить изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.
Получен первый в истории снимок сверхмассивной черной дыры
Именно в этот день состоялась конференция ученых проекта Event Horizon Telescope (EHT), на которой были обнародованы изображения сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, которая находится в самом центре нашей галактики. В 2019 году с помощью «Телескопа горизонта событий» (Event Horizon Telescope) удалось сделать первый снимок крайней части невероятно большой черной дыры из галактики M87, вокруг которой скапливаются специфические газы. видимой границы черной дыры получено в рамках международного проекта Event Horizon Telescope (EHT) / «Телескоп горизонта событий». Using the Event Horizon Telescope, scientists obtained an image of the black hole at the center of galaxy M87, outlined by emission from hot gas swirling around it under the influence of strong gravity near its event horizon. Event Horizon Telescope (EHT).
Астрономы впервые измерили магнитное поле в окрестностях сверхмассивной черной дыры
Ученые из коллаборации Телескопа горизонта событий (EHT) показали первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры, находящейся в самом центре. Event Horizon Telescope reveals magnetic fields around the. На пресс-конференции в Европейской южной обсерватории ученые коллаборации «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope) представили первое изображение сверхмассивной черной дыры Стрелец А, расположенной в центре галактики Млечный Путь. и миллиметровых обсерваторий под названием Телескоп горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) получила первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики Млечный Путь.