Вчені тільки що випустили перше в історії зображення чорної діри
Що я дивлюся?
Вперше ми можемо безпосередньо спостерігати чорну діру, оскільки вона висмоктує світло і матерію за межі точки неповернення.
В середу міжнародна коаліція вчених, яка зібралася разом, щоб сформувати телескоп Event Horizon — докладніше про це пізніше — в прямому ефірі оголосила, що вони зробили прямі знімки надмасивної чорної діри в галактиці M87. Ці зображення показують, що вчені нарешті побачили, по-перше, небесні тіла, які до недавнього часу вважалися тільки існуючими.
Що так довго?
Попри свою величезну міць, чорні діри дивно крихітні в космічному масштабі.
Згідно Vox, наприклад, це можна порівняти з тим, щоб стояти на Землі й фотографувати DVD, який хтось залишив на Місяці.
Для виявлення такого маленького об'єкту з такої великої відстані потрібно гігантський телескоп — тому вчені побудували такий великий, як Земля, і назвали його телескопом горизонту подій (EHT).
«Це еквівалентно можливості прочитати дату кварталу в Лос-Анджелесі, поки ми перебуваємо тут, у Вашингтоні, округ Колумбія», — сказав директор EHT Шеп Доулман під час прямої трансляції. «Ми розкрили ту частину всесвіту, яка раніше була нам невидима».
Як це працює?
EHT — це мережа з восьми телескопів з усього світу, які отримують одні і ті ж дані.
Мережа використовує техніку, звану інтерферометра з дуже довгою базовою лінією, при якій кожен телескоп отримує один і той же сигнал. Оскільки ці сигнали по своїй природі досягають кожного телескопа в дещо інше час, вчені можуть об'єднувати дані кожної окремої області, розглядаючи мережу, як якщо б це був один гігантський телескоп розміром з Землю.
Отримані файли мають великий розмір — настільки, що їх потрібно було зберігати на фізичних жорстких дисках і передавати в місце, де дослідники об'єднують їх в одне загальне зображення. Це обмеження затримало проект, бо, згідно Vox, телескоп в Антарктиді був недоступний протягом декількох місяців протягом зими.
Як тільки вчені отримали доступ до даних, вони приступили до важкої задачі об'єднання результатів кожного телескопа з остаточним дослідженням, враховуючи дрібниці, які ризикують відкинути результати, такі як обертання Землі.
Це виглядає знайомо
Ми роками вивчали уявлення художників і візуалізацію даних про чорні діри. Ці зображення, як правило, показують чорну сферу, оточену великим, іноді вогненним, зоряним пейзажем. Це фактичне зображення виглядає аналогічно цим зображенням — силует чорної діри висвітлюється всім матеріалом, що потрапляють в горизонт подій. Технічно, тому що тяжіння чорної діри настільки сильне, ми спостерігаємо за матеріалом, який за нею спотворюється, за допомогою величезної гравітаційної сили.
Як пояснив аккаунт Vertasium в YouTube, чорні діри оточені знаходяться поблизу шаром спірального світла, викривленого гравітацією чорних дір, що обертаються навколо чорних дір в такій досконалій сфері, що якби хто-небудь увійшов в неї, вони б бути в змозі побачити потилицю.
Оскільки світло, яке спостерігається EHT, деформувався навколо чорної діри перед подорожжю на Землю, тінь, яку ми бачимо, фактично є всією поверхнею чорної діри, як якщо б вона була розірвана і згладжена, як млинець, оточена диск орбітального світла.
