Фотография черной дыры – одно из важнейших событий за последнее столетие не только в науке, но и во всем мире. Чёрные дыры теперь не просто позируют на фотографиях, они участвуют в фотосессиях. Глобальная сенсация от астрофизиков! Впервые в истории наблюдений не схематическое изображение, а фотография, настоящий снимок черной дыры.
Ученые впервые получили подробную фотографию черной дыры
Оно было сделано на основе как раз таких данных: долгого и тщательного отслеживания траекторий звезд, движения которых указали на размеры и массу центрального объекта. Положения звезд в марте, мае, июне и июле 2021 года. Показана сильно вытянутая траектория «скоростной» S29.
Астрономическое явление 8 апреля вошло в историю под названием Великого американского затмения. Причиной стало то, что тень Луны на поверхности Земли легла на территорию Америки и Канады. На фото с МКС тень выглядит угрожающе и больше напоминает черную дыру.
Астрономическое явление транслировало NASA.
Сетевое издание «МК в Туле» tula. Тула, ул.
Михеева, д.
Давайте сделаем так, чтобы она получила признание, которое не досталось Розалинде Фраклин. Но уже на следующий день на Reddit появился пост , автор которого, RollingDownTheOcean, посчитал, что славу заслуживает не Кэти, а другой парень — Эндрю Чейл, также работавший над проектом «Телескоп горизонта событий».
Главный аргумент пользователя: Эндрю написал больше строк кода для алгоритма, благодаря которому мы получили снимок чёрный дыры. Это Андрю Чейл. Он написал 850 000 из 900 000 строчек кода, присутствующих в алгоритме, создавшем историческое фото чёрной дыры!
Он нашёл на портале GitHub, где программисты делятся своими разработками, проект под названием eht-imaging, опубликованный Эндрю Чейлом.
Получен первый снимок тени сверхмассивной черной дыры
Первая фотография черной дыры, полученная с помощью системы радиотелескопов Event Horizon Telescope, стала главной новостью прошлой недели. Эта дыра расположена в галактике M87 в созвездии Девы, и на то, чтобы ее сфотографировать и обработать снимки, у ученых ушло около двух лет. Опубликован первый в истории снимок черной дыры — Новости — Teletype. Черную дыру в ней в 2011 году обнаружила группа американских астрономов во главе с Карлом Гебхардтом (Karl Gebhardt) из Университета Техаса (University of Texas in Austin). На них был продемонстрирован «снимок» черной дыры Sgr A* в центре Млечного Пути, полученный новейшими методами радиоастрономии.
Первый снимок черной дыры превратился в мемы (фото)
С оптическими телескопами такое провернуть невозможно. Синхронизация по визуальным объектам требует невообразимого объёма данных, тогда как радиоданные легко синхронизируются и свозятся для обработки в единый центр на обычных цифровых носителях. Например, на жёстких дисках. Именно так были получены первые изображения чёрной дыры.
Точнее, её тени на фоне аккреционного диска. Были получены ещё более чёткие и обширные данные, за что надо благодарить, во-первых, новый радиотелескоп в сети — добавилась тарелка в Гренландии и, во-вторых, наблюдение в четырёх частотных диапазонах около 230 ГГц вместо двух, как раньше. Новое наблюдение позволило закрепить достижение — факт получения отчётливых прямых изображений чёрных дыр.
Учёные нашли выход — создать виртуальный радиотелескоп размером с земной шар. Суть идеи в том, что один и тот же объект одновременно наблюдается несколькими радиообсерваториями. Затем их данные с указанным точным временем наблюдения для этого используются атомные часы сводятся воедино и обрабатываются при помощи специальных алгоритмов. Это даёт возможность создать виртуальный аналог телескопа, размеры которого равны максимальному расстоянию между исходными телескопами. Именно эта идея и легла в основу проекта «Телескоп горизонта событий», объединившего свыше 300 учёных из шести десятков научных учреждений по всему миру. Непосредственная задача — получить изображение силуэта чёрной дыры — была возложена на восемь обсерваторий, расположенных на четырёх континентах. Расположение объектов Телескопа горизонта событий EHT провёл исторические наблюдения в 2017 году.
В общей сложности в их ходе было собрано 4 петабайта данных. Поскольку это слишком большой объём, чтобы его можно было переслать через Интернет, отправка данных осуществлялась физически — путём перевозки жёстких дисков. В ней есть поистине гигантская чёрная дыра, чья масса в 6,5 миллиарда не миллиона! Изображение её тени было опубликовано в 2019 году и стало одним из самых ярких научных событий года. Расстояния между обсерваториями EHT стали одной из причин, почему так много времени потребовалось на получение снимков чёрных дыр. Так, расположенный на Южном полюсе радиотелескоп SPT провёл наблюдения в апреле 2017 года — но собранные им данные удалось доставить на Большую землю самолётом лишь в декабре. Ведь они имеют примерно одинаковый угловой размер на небе.
Всё дело в размерах самих чёрных дыр. Измерения показали, что газ в окрестностях обоих гравитационных монстров движется с одинаковой скоростью, почти равной скорости света. Но на то, чтобы совершить один оборот вокруг намного большей по размеру дыры в центре галактики M87 радиус её горизонта событий — 18 миллиардов километров, втрое больше расстояния между Солнцем и Плутоном , ему требуется от нескольких дней до нескольких недель. По словам участников проекта, снимки, сделанные с недельным интервалом, практически не отличались. Это существенно упростило задачу их обработки и сведения в единый «портрет». Из-за этого яркость и структура аккреционного диска чёрной дыры в центре нашей галактики менялась с интервалом от 5 до 15 минут, что серьёзно осложняло задачу построения единого изображения. Изображения чёрной дыры усреднялись по многим отдельным визуализациям.
Это потребовало внушительных компьютерных мощностей и заняло немало времени. Но в конце концов 12 мая земляне сумели впервые увидеть тень чёрной дыры, затаившейся в центре нашей галактики. Мы видим светящееся кольцо газа, окружающее область, откуда не может вырваться даже свет. Это хорошая новость для общей теории относительности Эйнштейна. Размер сфотографированного EHT кольца в точности согласуется с её предсказаниями. В самом кольце можно увидеть три ярких региона.
Чем массивнее дыра и чем больше материи она пожирает в единицу времени, тем сильнее это трение. В итоге температура в таком постоянно поедаемом бублике повышается до миллиардов градусов и он начинает исключительно сильно светиться. У черной дыры М87 аппетит очень хороший, поэтому пожираемый ею бублик сверхгоряч и светит сильнее, чем поверхность обычной звезды. Что это за «тень» такая? Ирина Якутенко права: то, что показали астрономы, не совсем тень в обычном смысле этого слова. Нормальная тень — это если бы сторонний источник светил на черную дыру и от этого в потоке света возникал бы зазор, по форме повторяющий силуэт дыры. Однако черная дыра обладает исключительно сильной гравитацией, поэтому она искажает свет от стороннего источника намного сильнее, чем если бы просто стояла на его пути. Это легко видеть и на снимке: половина «кольца» вокруг черной дыры тусклее, а половина — ярче. Это потому, что гравитация черной дыры М87 замедлила половину фотонов от бублика раскаленной материи вокруг этой самой черной дыры, отчего половина эта и кажется нам тусклой. Да, она ничего не излучает и поглощает любой падающий на нее свет, но ничего страшного в этом нет. Черная дыра отличается от них только формой примерно сферической и тем, что поглощает фотоны идеально, ничего не рассеивая. То есть увидеть ее все равно можно: на фоне светящегося бублика она будет выглядеть просто черным провалом. Но сделать это земными телескопами пока нереально, для этого надо «подтянуть» наши телескопы намного, намного ближе. Чем и как был сделан снимок? Даже тень черной дыры в полусотне миллионов световых лет увидеть одним-единственным земным телескопом пока невозможно. Для этого использовался Event Horizon Telescope — группа из одиннадцати согласованных радиотелескопов, разбросанных по планете от Антарктиды десятиметровый радиотелескоп South Pole Telescope на полярной станции до северного полушария. Разнесенные на тысячи километров друг от друга радиотелескопы вместе позволили ловить фотоны от раскаленного бублика вокруг черной дыры М87 и складывать полученные элементы пазла в одну картинку.
В свою очередь заместитель директора по научной работе Института космических исследований РАН, профессор Российской академии наук Александр Лутовинов заявил в интервью ТАСС, что эта фотография полностью доказывает, что все это время ученые совершенно правильно понимали устройство окружающего мира, Вселенную и теорию относительности Эйнштейна. Ранее 5-tv.
Первый в истории снимок черной дыры превратили в сотни «фотожаб»
Сверхмассивная черная дыра, расположенная в ее центре, одна из крупнейших известных на данный момент — ее масса составляет порядка 6–7 миллиардов масс Солнца, то есть примерно в тысячу раз больше, чем у черной дыры в центре Млечного Пути, обозначаемой как Стрелец. Рядом с черной дырой в центре Млечного Пути «происходит много всего», и это усложнило для ученых создание изображения, отметила Боуман. После получения первого фото черной дыры группы ученых сосредоточились на новом объекте — черной дыре в центре нашей галактики. На опубликованном изображении представлен свет, искривлённый мощной гравитацией чёрной дыры, которая в 4 млн раз массивнее Солнца.
Тулякам показали 3D-снимок вспышки чёрной дыры в центре Млечного Пути
Один из них, который знают абсолютно все, это постулат о скорости света, согласно которому скорость света в вакууме — это максимальная скорость, которую можно достичь в нашей Вселенной. Так что, если у вас есть объект, достаточно массивный и достаточно компактный, он будет черной дырой. Почему черной? Потому что, напоминаю, с него ничего не может улететь, в том числе свет, который в норме показал бы черную дыру во всей красе. Чтобы узнать размер черной дыры, можно использовать формулу второй космической скорости, заменив V2 на c2 скорость света в квадрате. Размер черной дыры Rg определяет горизонт событий. Чтобы вы представили себе, насколько это большие объекты, давайте сделаем черную дыру из чего-то знакомого, например из Земли. Если мы сожмем Землю, гравитационный радиус для черной дыры, которую мы из нее сделали, будет равен 9 миллиметрам. Если мы сожмем Солнце, сделав из него черную дыру, черная дыра с массой как наше Солнце будет иметь диаметр 6 километров.
Под этими тремя километрами гравитационного радиуса ничего нельзя будет увидеть. Расположение черных дыр Ученые считают, что массивные черные дыры находятся в центрах других далеких галактик, а также в центре нашей Галактики. Вокруг центра активной галактики располагается диск из пыли и газа, и из внутренних областей этого диска вещество «падает» на черную дыру, в центр. Вместе с веществом на центральную сверхмассивную черную дыру также «падает» и магнитное поле, которое накапливается в «пружину». Электромагнитная пружина в состоянии вытолкнуть наружу материю и даже ускорить ее до скоростей, очень близких к скорости света. Из этих разогнанных струй астрономы могут наблюдать излучение электронов. Но поскольку в радиоастрономии работают с длинными волнами, что бы радиоастрономы ни наблюдали на небе с телескопом, для них все выглядит как точка. Тем не менее более полувека назад советские радиоастрономы Леонид Матвеенко, Николай Кардашев и Геннадий Шоломицкий презентовали идею, которая называется радиоинтерферометр со сверхдлинной базой.
Они предложили собрать вместе много радиотелескопов, расставить их в разных уголках планеты Земля — или даже запустить в космос — и использовать как единую систему. Фактически при использовании интерферометра у такой системы образуется высочайшее угловое разрешение, самое высокое в астрономии. Оптический космический телескоп «Хаббл» имеет угловое разрешение 50 миллисекунд дуги, а изображение тени черной дыры имеет размер в тысячу раз меньше, чем возможности «Хаббла»! Что-то подобное можно сделать и с инфракрасными телескопами, правда, есть сложность в синхронизации, поэтому в инфракрасном диапазоне эту технологию пока не удается довести до желаемого уровня чувствительности.
Изображение было получено учеными в рамках сотрудничества с проектом Event Horizon Telescope «Телескоп горизонта событий». Кроме того, ученые смогли обнаружить структуру магнитного поля, похожую на структуру черной дыры в центре галактики M87. Это позволяет предположить, что сильные магнитные поля могут быть общими для всех черных дыр.
Специалисты полагают, что такое сильное колебание могло быть вызвано влиянием магнитного поля или несовпадением между моментом импульса черной дыры и потоком аккреции. Астрономы намерены продолжить наблюдение за объектом, чтобы получить более подробные изображения черной дыры.
Соблюдение авторских прав: Все права на материалы, опубликованные на сайте tula. Использование материалов, опубликованных на сайте tula. Гиперссылка должна размещаться непосредственно в тексте, воспроизводящем оригинальный материал tula.
Первый снимок черной дыры превратился в мемы (фото)
На снимке мы видим массивную чёрную дыру в центре галактики Мессье 87 (M 87). Она находится от Земли на расстоянии 53 млн световых лет. Астрофизики пытались получить фотографию компактного радиоисточника Стрельца A*, находящегося в центре Млечного Пути и также являющегося черной дырой. Европейская Южная обсерватория (ESO) совместно с Телескопом горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) опубликовали первую в истории фотографию сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный путь, где расположена планета Земля. Астрономы проекта Event Horizon Telescope получили изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Астрономы впервые получили прямое визуальное изображение сверхмассивной черной дыры в центре галактики М 87 и ее тени.
Первый снимок черной дыры превратился в мемы (фото)
Фото отсюда Астрофизики показали первое в истории человечестве изображение черной дыры. Пресс-конференцию об итогах работы «Телескопа горизонта событий» транслировал Национальный научный фонд США. Эта черная дыра называется Мессье 87 или Дева А, она находится на расстоянии около 53 миллионов световых лет от Земли. Масса Мессье 87 превышает массу Солнца в шесть с половиной миллиардов раз.
Теперь они сосредоточились на отдельных частях этого космического объекта, и смогли зафиксировать наличие у черной дыры сложнейших и мощнейших потоков магнитной энергии. На данный момент практические наблюдения за M87 раз за разом подтверждают выводы физиков-теоретиков — эта черная дыра в 55 млн световых лет от нас стала своего рода научным пособием глобального масштаба. Выявлено, что темно-оранжевое свечение является энергией, выброшенной наружу из дыры в ходе процесса поглощения ею материи. Но энергия не просто струится в космос, она проходит через серию своеобразных магнитных фильтров, параметры которых ученым удалось измерить с довольно высокой точностью.
Положения звезд в марте, мае, июне и июле 2021 года. Показана сильно вытянутая траектория «скоростной» S29. В результате удалось достичь в 20 раз лучшего разрешения, чем было доступно до сих пор.
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. Радиотелескопы, составляющие Телескоп горизонта событий EHT — коллаж изображений всех обсерваторий проекта на одном снимке. Две галактики относятся к разным типам. Млечный Путь — спиральная галактика с несколькими рукавами, а M87 — это гигантская эллиптическая галактика, одна из самых крупных в Местном сверхскоплении. Тем не менее вид аккреционных дисков двух чёрных дыр описывается выражениями, предсказанными в рамках Общей теории относительности. Люмине и его «компьютерная чёрная дыра», 1978. Задолго до того, как у астрофизиков появились инструментальные возможности для фотографирования таких чёрных дыр, их изображения пытались получить при помощи компьютерного моделирования. Один из таких рисунков на фото справа — первый результат компьютерной симуляции аккреционного диска, который создал в 1978 году французский астроном Жан-Пьер Люмине. Визуализацию он создавал, уже имея в виду объект в центре галактики M87, который сфотографируют только через сорок лет. Кроме доступных на тот момент вычислительных мощностей, за неимением компьютерной рисовалки, ему пришлось использовать самодельную «аналоговую» технику, нанося на бумагу тушью точки с плотностью, соответствующей компьютерному расчёту.