Телескоп горизонта событий (антенная решетка планетарного масштаба из восьми наземных радиотелескопов) был создан специально, чтобы фотографировать черные дыры. 20 мая сотрудники Европейской южной обсерватории (ESO) и команда, занимающаяся исследованиями на Телескопе горизонта событий (EHT, Event Horizon Telescope), провели пресс-конференцию, на которой показали фото черной дыры в центре нашей Галактики.
#Event Horizon Telescope
Считается, что черная дыра представляет собой объект с такой сильной гравитацией, что даже свет не может отдалиться от него на бесконечное расстояние и из черной дыры не может выбраться никакое тело. Концепция таких объектов связана с современным взглядом на гравитацию, общей теорией относительности Эйнштейна, и представлением тяготения в ней через искривление пространства-времени. Что хотели узнать астрофизики Предполагалось, что совместная работа телескопов поможет разглядеть тень черной дыры. Измерения позволят протестировать общую теорию относительности и получить очередное доказательство существования черных дыр.
Черные дыры остаются гипотетическими объектами, но у астрономов не осталось сомнений в том, что они существуют. Уже получено большое количество косвенных свидетельств их существования, начиная от наблюдений тесных двойных систем и до гравитационных волн. Первое научно обоснованное изображение черной дыры получил французский астрофизик Жан-Пьер Люмине в 1979 году.
Затем команде потребовалось два года, чтобы обработать данные. Результаты были получены в апреле 2019 года, когда доктор Доулман и его коллеги представили первые в истории изображения - точнее, радиокарты - черной дыры, монстра в M87. Впервые столкновение черных дыр было «услышано» в 2015 г. Гравитационно-волновой обсерваторией с лазерным интерферометром. Теперь их можно было рассматривать как чернильный портал небытия, обрамленный кружащимся бубликом из лучистого газа в центре галактики Мессье 87. Картина появилась на первых полосах газет по всему миру, а копия сейчас находится в постоянной коллекции Музея современного искусства в Нью-Йорке. Вид на Мессье 87 в созвездии Девы, телескопом Европейской южной обсерватории Исследователям потребовалось еще два года, чтобы получить поляризованные изображения. В М87 излучение всех форм энергии растекается на более чем 100 000 световых лет от 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.
The light emitted is then deflected and deformed by the powerful gravity of the black hole. This example of global teamwork required close collaboration by researchers from around the world. Thirteen partner institutions worked together to create the EHT, using both pre-existing infrastructure and support from a variety of agencies. This timeline provides an overview.
Event Horizon Telescope, EHT — проект по созданию большого массива телескопов, состоящего из глобальной сети радиотелескопов и объединяющего данные нескольких станций интерферометрии с очень длинной базовой линией VLBI по всей Земле. Алгоритм визуализации сверхмассивной чёрной дыры по данным, полученным радиотелескопами, разработала Кэтрин Боуман.
На фото показали магнитное поле вокруг сверхмассивной чёрной дыры нашей Галактики
Эти таинственные небесные тела притягивают свет и материю, что вращаются вокруг, искривляя пространство и время. Технически увидеть черную дыру невозможно — ни свет, ни материя не могут вырваться за пределы ее горизонта событий. Это революционное открытие, помимо прочего, доказывает, что в центре нашей Галактики находится один из самых непостижимых объектов во Вселенной. Черная дыра в центре Млечного Пути располагается в 26 000 световых лет от нашей планеты Интересный факт Команда потратила пять лет на анализ данных, полученных в апреле 2017 года. В 2019 году исследователи опубликовали первое изображение черной дыры в галактике Messier 87. Лично я доволен тем фактом, что мы наконец доказали существование черной дыры в центре нашей галактики, — рассказал журналистам The Guardian член коллаборации EHT профессор Зири Юнси из Университетского колледжа Лондона. Вселенная переполнена галактиками и черными дырами. Это — научный факт Астрофизики полагают, что в центре практически всех галактик во Вселенной, включая Млечный Путь, располагаются черные дыры.
Когда свет засасывает в бездну вместе с перегретым газом и пылью, он изгибается и скручивается под действием гравитации. Кстати, в будущем ученые намерены явить миру первое в истории видео черной дыры и того, как она поглощает все вокруг себя. Подробнее о революционных планах астрономов мы рассказывали в этой статье , не пропустите.
Следовательно, мы должны видеть тонкий круг света, или фотонное кольцо. Правая сторона кольца будет ярче из-за вращения черной дыры. Размер кольца зависит от массы черной дыры, а яркость более ярких областей зависит от скорости вращения. Однако на изображении черной дыры М87 фотонного кольца нет, потому что пространство между ней и Землей не полностью пустое. 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.
Излучение от этого активного ядра галактики шло до Земли 7,5 миллиардов лет, что делает данный объект самым далеким, который наблюдался при помощи EHT. Статья опубликована в The Astrophysical Journal. EHT Event Horizon Telescope представляет собой глобальный радиоинтерферометр , объединяющий несколько обсерваторий на всех континентах. Они функционируют как один телескоп, который работает на длине волны 1,3 миллиметра. Первой целью проекта стало получение первого в истории изображения тени сверхмассивной черной дыры, которая находилась в центре активной галактики M87.
Эта черная дыра имеет массу примерно 4,3 миллиона масс Солнца. Для такой массы радиус горизонта событий составляет около 6 миллионов километров, что примерно в 15 раз больше расстояния от Земли до Луны. На изображении видна яркая кольцеобразная область, за свечение которой ответственен горячий газ, падающий на черную дыру.
Event Horizon Telescope releases first ever black hole image
Ученые из коллаборации Телескопа горизонта событий (EHT) показали первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры, находящейся в самом центре. Данные проекта «Телескоп горизонта событий» позволили ученым получить изображение тени сверхмассивной черной звезды. 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.
«Необычайное объявление» о центральной черной дыре нашей галактики ожидается 12 мая
Карта размещения обсерваторий Телескопа горизонта событий (Event Horizon Telescope), включающий восемь обсерваторий в шести местах (ESO). По словам Татьяны Ларченковой, на сегодняшний день наиболее перспективными наземными партнерами «Миллиметрона» являются интерферометрическая сеть «Телескоп горизонта событий» (Event Horizon Telescope) — телескопы восьми обсерваторий на разных. 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 Collaboration (testing-general-relativity-with-the-event-horizon).jpg 2,358 × 1,762; 674 KB. «Впервые мы получили поляриметрические изображения в масштабе горизонта событий черной дыры в центре нашей Галактики, Sgr A*», — говорят исследователи. Дыра в центре Дыра в центре Для того, чтобы проникнуть за эту завесу, был организован проект Event Horizon Telescope (EHT, Телескоп горизонта событий).
Event Horizon Telescope captures images of NRAO 530 quasar
Так у нас появился гигантский механизм, который может из Парижа разглядеть блоху на загривке дворняги во Владивостоке. Его четкость в 2000 раз выше, чем на снимках, сделанных космическим телескопом «Хаббл». Но для чего это нам? Целью проекта стали не какие-то условные черные дыры, а два вполне конкретных объекта: черная дыра в центре эллиптической галактики М87 и Sgr A в центре Млечного Пути. Именно фотография первой из них потрясла мир в апреле 2019 года, когда люди по всему миру читали в новостях одно и то же: «Мир получил первый в истории снимок черной дыры». И снимок этот сделан Телескопом Горизонта Событий.
Собрать пазл без миллиона деталей Правда, наша «подзорная труба» не идеальна и дает картинку только из тех мест, где расположены части Телескопа Горизонта Событий, а он не покрывает всю планету. Этот недостаток отчасти компенсирует вращение Земли: в момент наблюдения те кусочки, которые видят радиотелескопы, тоже движутся, и в результате получаются не точки наблюдения, а линии. Основываясь на данных с таким количеством белых пятен, трудно сделать однозначные выводы, поэтому был разработан специальный алгоритм, который может достроить изображение, — CHIRP Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors. Алгоритм, разработанный ученой Кэти Боуман Katie Bouman , собирает изображение из маленьких частей, как пазл, но пользуется ради научной достоверности тремя наборами «подсказок»: из смоделированных черных дыр, астрономических изображений и повседневных фотографий, как если бы вы дали одинаковое техническое задание трем разным иллюстраторам, а потом сравнили результат. Как на смоделированной черной дыре, так и на других возможных картинках алгоритм получает идентичные изображения.
Скриншот из «Твиттера» Массачусетского технологического института. В 2018 году было записано 3500 ТБ данных, большая часть которых посвящена одному объекту — черной дыре из галактики M87.
Темная центральная область, известная как тень, черной дыры окружена яркой кольцевой структурой. На снимке запечатлен свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. Наблюдения говорят нам об активной сверхмассивной черной дыре, которая притягивает к себе материал и заставляет его погружаться в свою пасть.
Изучив ее орбиту, были оценены масса и радиус сверхмассивной черной дыры. Более поздние наблюдения определили массу в 3,7 млн солнечных масс в объеме с радиусом в 6,25 световых часов, или 6,7 млрд км. Ее активность в центре Млечного Пути превращает ее в своего рода двигатель, который, поглощая материю из того, что проходит поблизости, производит энергию в виде интенсивного излучения. Первое изображение черной дыры было получено EHT в 2019 году. Это была сверхмассивная черная дыра в центре галактики Мессье 87.
Ни один другой объект не ведет себя подобным образом. Альтернативное объяснение — ее выбросы направлены прямо на нас", — рассказывает Иссаун. Как это возможно, астрофизики пока не могут сказать, но они склоняются в пользу того, что выбросы черной дыры действительно могут быть направлены в сторону Земли. В прошлом, как отмечает Иссаун, подобное совпадение казалось им крайне неправдоподобным, однако наблюдения и EHT, и GMVA вполне однозначно говорят в пользу этого сценария.
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. Открытие они сделали с помощью 8-метрового телескопа на Гавайских островах 8. Астрономы уже тогда определили массу объекта - около 7 миллиардов солнечных. Чудовищными оказались и размеры «монстра» - внутри него целиком поместилась бы Солнечная система. Далеко не все верили, что черная дыра может быть такой огромной. Но теперь убедились в этом, что называется, увидели собственными глазами.
Галактика М87 на снимке, сделанном радиотелескопом Chandra X-ray Observatory Наблюдение за объектом в галактике М87 астрономы вели в апреле 2017 года. Собрали более одного петабайта данных, 2 года их обрабатывали, пока не получили искомое изображение. Оно размытое, но представление об объекте дает. Более того, соответствует прежним — не столь давно выдвинутым - теоретическим представлениям. О том, как черная дыра должна выглядеть на самом деле еще в 2013 году рассказывал астроном из Университета Калифорнии в Беркли University of California, Berkeley Айман Бин Камруддин Ayman Bin Kamruddin , работавший в команде «Телескопа горизонта событий».
Впервые получено изображение тени черной дыры в центре Млечного Пути
A large team of scientists has used data from the Event Horizon Telescope (EHT) project to create images of the NRAO 530 quasar. Изображение было получено международной исследовательской группой — Коллаборацией «Телескоп горизонта событий» (EHT), которая выполнила наблюдения объекта при помощи глобальной сети р. Диаметр горизонта событий дыры в галактике М87 в полторы тысячи раз превышает диаметр горизонта нашей «домашней» дыры. Телескоп горизонта событий — это проект, объединяющий в глобальную сеть данные нескольких телескопов. Об этом в ходе пресс-конференции объявили участники "Телескопа горизонта событий" (Event Horizon Telescope, или EHT).
Опубликован первый снимок гигантской черной дыры в Млечном Пути
Материалы по теме:.
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. Ни один другой объект не ведет себя подобным образом. Альтернативное объяснение — ее выбросы направлены прямо на нас", — рассказывает Иссаун.
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. 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.
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.
Космический дебют: о чём может рассказать первая в истории фотография сверхмассивной чёрной дыры
Она находится в центре галактики М87 Messier 87 — сверхгигантской эллиптической галактики, крупнейшей в созвездии Девы. М87 удалена от Земли на 53,5 миллиона световых лет. Галактика считается второй по яркости в Скоплении Девы и одной из самых массивных галактик в Местном сверхскоплении галактик, или Суперкластере Девы. Сверхмассивная чёрная дыра, которая делает ядро галактики активным, является мощным источником различного излучения, особенно радиоволн.
Это изображение - еще один шаг вперед в истории Млечного Пути и научных исследований. В центре Млечного Пути находится очень компактный и яркий источник радиоволн. Это небесное тело, вокруг которого совершают свое вращательное движение все звезды Млечного Пути, включая нашу собственную. Этот результат дает неопровержимые доказательства того, что объект действительно является черной дырой, и ценные подсказки о том, как она работает. Это изображение - долгожданный взгляд на огромный объект в центре нашей галактики. Хотя мы не можем увидеть саму черную дыру, поскольку она абсолютно темная, светящийся газ вокруг нее оставляет заметные следы. Темная центральная область, известная как тень, черной дыры окружена яркой кольцевой структурой.
На снимке запечатлен свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца.
Our goal is to create socially important projects that will positively influence the development of the concept of digitalization in society. Follow our news on social networks, the collection will continue to develop, and we plan to create a separate application for it.
Следовательно, мы должны видеть тонкий круг света, или фотонное кольцо. Правая сторона кольца будет ярче из-за вращения черной дыры. Размер кольца зависит от массы черной дыры, а яркость более ярких областей зависит от скорости вращения.
Однако на изображении черной дыры М87 фотонного кольца нет, потому что пространство между ней и Землей не полностью пустое. 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.