Десятки обсерваторий Европы и обеих Америк объединились в рамках проекта Event Horizon Telescope, чтобы начать прямые наблюдения за чёрной дырой Стрелец А*. Она находится в 26 тыс. световых лет от Земли — в центре галактики Млечный путь, масса её примерно в 4 млн раз превышает массу Солнца. Наблюдение продлится до 14 апреля. Десятки телескопов в это время будут работать как единое устройство, чтобы получить первый снимок чёрной дыры.
Последнее подтверждение
Снимок чёрной дыры — словосочетание условное. Дело в том, что у этих массивных космических объектов настолько мощная сила притяжения, что вырваться из их хватки не может даже свет. Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного пути постоянно поглощает притягивающееся к ней вещество, которое светится, перед тем как исчезнуть под горизонтом событий — этим термином называют границу чёрной дыры.
«Есть одна фундаментальная проблема. Мы практически не сомневаемся, что чёрные дыры существуют. Однако для того, чтобы окончательно доказать это, нам недоставало уверенности в том, что действительно есть объект с горизонтом событий. Горизонт событий — это не поверхность, это некая граница в пространстве, из-под которой как бы ничего не видно, из-за которой до нас не может дойти ни один сигнал, — рассказал RT кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга МГУ, популяризатор астрономии Антон Бирюков. — Конечно, мы вряд ли приблизимся к самому горизонту событий. Но мы сможем рассмотреть ближайшие области и как минимум убедиться в том, что объект в центре нашей галактики действительно очень маленький. Это будет ещё одним важным доказательством, что чёрные дыры существуют в принципе и что у нас в центре галактики существует сверхмассивная чёрная дыра в частности».
Несмотря на то, что чёрную дыру никто не видел, исследователи знают, что именно покажут телескопы. Благодаря накопленным астрофизическим знаниям и построенным моделям вероятная картина примерно известна.
«Наверное, уже стала классической картинка из фильма «Интерстеллар», которую делали по законам физики: диск вокруг чёрной дыры с некой планочкой посередине. А в центре должно быть пустое чёрное пространство», — отмечает учёный.
Один за всех и все за одного
Наблюдение будет проводиться в радиодиапазоне, в который входят электромагнитные волны достаточно большой длины. Чтобы получить необходимую разрешающую способность, учёные используют ставший уже привычным метод радиоинтерферометрии, при котором несколько обсерваторий объединяются и одновременно фиксируют объект.
«Event Horizon Telescope — это международный проект, в котором участвуют около 30 обсерваторий, разбросанных по всему миру. Они могут наблюдать объект одновременно. Телескопы расположены на расстоянии тысяч километров друг от друга и вместе превращаются в телескоп диаметром несколько тысяч километров со значительно возросшей разрешающей способностью, за счёт чего можно рассмотреть более мелкие детали. Главная идея состоит в том, чтобы собрать как можно больше телескопов», — поясняет Антон Бирюков.
Чтобы воплотить идею в жизнь, понадобилось объединить десятки телескопов от Европы до Южного полюса: только так пока возможно сделать снимок небольшого по астрономическим меркам объекта.
«Нельзя сказать, что раньше технологии не позволяли сделать подобное. Но сейчас учёные решили собраться и организовать масштабный проект, — комментирует Бирюков. — Event Horizon Telescope существует уже много лет. Для выполнения всей необходимой работы нужно создать мощную коллаборацию, объединить и организовать людей, а это непросто. Но сейчас десятки, даже сотни людей скоординировались и полторы недели будут заниматься одной-единственной задачей».
Место для сомнений
Велик ли шанс, что не испускающее света пространство не обнаружится? По словам эксперта, успех наблюдений зависит от того, какое пространственное разрешение будет в итоге достигнуто в ходе наблюдений. Причин рассматривать альтернативные варианты того, что могут зафиксировать телескопы в сердце Млечного пути, нет. Учитывая накопленные астрофизикой данные, у исследователей практически не осталось сомнений в существовании чёрных дыр.
«Если мы сейчас отбросим идею, что чёрные дыры существуют, нам придётся пересмотреть гигантское количество принятых объяснений уже имеющихся наблюдательных фактов. Пока мы думаем, что они существуют, мы можем объяснить очень многое, а как только отбрасываем их, возникает вопрос: «А как без чёрных дыр объяснить то, что мы видим?» У нас нет для этого других, столь же продуктивных теорий или предположений, — заключает Антон Бирюков. — Вряд ли мы там увидим что-то экзотическое. Мне кажется, интереснее и более реально посмотреть именно на излучение. Свет вещества, находящегося в непосредственной близости от чёрной дыры, и его свойства покажут, как устроено пространство рядом с ней и, в конечном итоге, сама центральная чёрная дыра. Это вещество — своего рода зонд, маркер. Мы можем понаблюдать за ним и порассуждать о том, что его притягивает».