10 апреля 2019 года группа астрофизиков из международного проекта “Телескоп горизонта событий”, который представляет из себя планетарную сеть радиотелескопов, обнародовала первый в истории снимок черной дыры.
Но может ли быть, что ЭТО – подделка?
Может ли быть, что чёрные дыры – просто научная догма, которую никто никогда не доказывал на практике? Ведь нет ни одного человека, который бы вернулся из чёрной дыры и рассказал бы нам, как там здорово.
На серьёзных щах нам вещают про глобальное потепление, про теорию относительности, про гравитацию, да бог знает ещё про что…
Так может и чёрные дыры из той же оперы? *** Что такое черная дыра? Этот термин ввел американский физик-теоретик Джон Арчибальд Уилер. Он впервые употребил этот термин на научной конференции 50 лет назад.
Теория черных дыр начала формироваться в рамках общей теории относительности. Правда, сам Альберт Эйнштейн в существование черных дыр не верил. Что не так с Альбертом, посмотрим в другом выпуске, сейчас не об этом.
Так как сама черная дыра невидима, то наблюдать можно только за электромагнитными волнами, радиацией и искажениями пространства вокруг неё. На снимке, опубликованном международным проектом “Телескоп Горизонта Событий”, изображен так называемый “горизонт событий” черной дыры — граница области со сверхсильной гравитацией, обрамленная аккреционным диском — светящейся материей, которую «засасывает» дыра. А о том, как получено изображение Телескопом горизонта событий, стоит рассказать подробнее.
Ведь такое качество здесь не потому, что снимали на мобилку, а потому что объект расположен всего-то на расстоянии 55 миллионов световых лет от нас. Было рассчитано, что для того, чтобы увидеть сверхмассивную черную дыру в центре галактики М87, нужно построить телескоп размером с Землю. Но такой тарелочки пока нет. Зато есть технологии радиоинтерферометрии, которые повышают угловое разрешение.
Можно взять два небольших телескопа, развести их на расстояние 100 м. Если они будут работать вместе, их угловое разрешение будет эквивалентно большой тарелке. Проект Телескоп горизонт событий – это уже не просто интерферОметр, а радиоинтерферометр со сверхдлинной базой, с телескопами, расположенными на разных континентах. И такая система имеет разрешение, эквивалентное телескопу размером с Землю.
На телескопы в системе были установлены сверхточные атомные часы, оборудование для более быстрой работы с данными или даже атомные детекторы, как в случае с телескопом на Южном полюсе. Атомные часы нужны для синхронизации данных, ведь телескопы не соединены в сеть физически. А данные на жестких дисках общим объемом 5 петабайт перевозились на самолетах в центр обработки. Но виртуальный телескоп всё равно не мог собрать столько же сигнала, сколько бы собирала такая тарелка размером с планету.
Поэтому данные добавлялись в процессе вращения Земли из разных точек, и покрывалась все большая площадь виртуального телескопа. Ну и это еще не все. Далее полученные данные проходили несколько этапов обработки специально созданными алгоритмами.
В общем годы труда сотен учёных дали такой результат. Это – сверхмассивная чёрная дыра. А есть ещё чёрные дыры, в которые превращаются в процессе своей эволюции массивные звёзды. За миллиарды лет в них меняется состав газов и температура, что приводит к нарушению равновесия. Тогда происходит коллапс звезды.
Типичная черная дыра звездной массы имеет радиус 30 километров и плотность вещества более 200 млн тонн на кубический сантиметр. Для сравнения: чтобы Земля стала черной дырой, ее радиус должен составить 9 миллиметров. В центре нашей галактики Млечный Путь тоже есть черная дыра — Стрелец А. Ее масса в четыре миллиона раз больше массы Солнца, а размер — 25 миллионов километров — примерно равен диаметру 18 солнц.
Подобные масштабы заставляют некоторых задаваться вопросом: а не проглотит ли черная дыра всю нашу галактику? Основания для таких предположений есть не только у фантастов: несколько лет назад ученые сообщили о галактике W2246–0526, которая находится в 12,5 млрд световых лет от нашей планеты.
Согласно описанию астрономов, находящаяся в центре этой галактики свермассивная черная дыра постепенно разрывает ее на части, а возникающее в результате этого процесса излучение разгоняет во все стороны раскаленные гигантские облака газа. Разрываемая черной дырой галактика светится ярче, чем 300 триллионов солнц. Но нам можно расслабится – нашей родной галактике ничего подобного не угрожает…
