Астрономы используя телескоп Event Horizon (EHT) – массив из восьми наземных радиотелескопов (ALMA, APEX, 30-метровый телескоп IRAM, телескоп Джеймса Клерка Максвелла, Большой миллиметровый телескоп Альфонсо Серрано, Субмиллиметровый телескоп и Южный полюсный телескоп) получили первое изображение чёрной дыры. В новом исследовании использовались данные наблюдений центра Мессье 87 – гигантской эллиптической галактики, расположенной на расстоянии около 53 миллионов световых лет от нас в созвездии Девы (Virgo). Об этом открытии было объявлено сегодня в серии из шести статей, опубликованных в специальном выпуске Astrophysical Journal Letters.
Чёрные дыры – это чрезвычайно плотные объекты такой невероятной массы и крошечного объёма, что они сильно деформируют ткань пространства-времени. Всё, что проходит слишком близко, от блуждающей звезды до фотона света, навсегда захватываются чёрной дырой.
Большинство чёрных дыр – это сжатые остатки массивной звезды, коллапсирующее ядро, которой привело к появлению сверхновой.
Однако генеалогическое древо чёрных дыр имеет несколько ветвей: от крошечных объектов наравне с человеческой клеткой до колоссальных гигантов, которые в миллиарды раз массивнее нашего Солнца.
“Если мы погрузимся в яркую область, такую как диск светящегося газа, мы скорее всего увидим, тёмную область, похожую на тень, которую создаёт чёрная дыра – то, что предсказывает общая теория относительности Эйнштейна и чего мы никогда не видели раньше”, – сказал доктор Хейно Фальке (Heino Falcke).
Эта тень, вызванная гравитационным изгибом и захватом света горизонтом событий, многое раскрывает о природе этих захватывающих объектов и позволила учёным точно измерить огромную массу центральной чёрной дыры Мессье 87.
По данным команды EHT, огромная чёрная дыра в центре галактики Мессье 87 имеет массу около 6,5 миллиардов солнечных масс.
Множественные методы калибровки и визуализации выявили кольцеобразную структуру с тёмной центральной областью – тенью чёрной дыры, которая наблюдалась в нескольких независимых наблюдений EHT.
“Как только мы убедились, что получили изображение тени, мы сравнили наши наблюдения с компьютерными моделями, которые включают физику искривлённого пространства, перегретого вещества и сильных магнитных полей”, – сказал доктор Пол Т.П. Хо (Paul T.P. Ho).
Многие особенности наблюдаемого изображения удивительно хорошо соответствуют современному теоретическому пониманию этих объектов.
Это даёт исследователям уверенность в интерпретации полученных наблюдений, в том числе и оценке массы чёрной дыры.
В наблюдениях EHT используется метод, называемый интерферометрией с очень длинной базовой линией (VLBI), который синхронизирует телескопы по всему миру и использует вращение нашей планеты для формирования одного огромного телескопа размером с Землю, наблюдающего на длине волны 1,3 мм.
VLBI позволяет EHT достигать углового разрешения в 20 микросекунд –- достаточного для того, чтобы прочитать газету в Нью-Йорке из кафе на тротуаре в Париже.
“Мы сделали первый снимок черной дыры”, – сказал директор проекта EHT доктор Шеперд С. Доулман (Sheperd S. Doeleman).
Это необычный научный подвиг, совершённый командой из более чем 200 исследователей.
