Астрономы неустанно работают над раскрытием тайн космоса, но широкая общественность не видит этих трудов. На суд публике представляют результаты, которые мало кто способен оценить по достоинству.
Так случилось и с первым фото черной дыры. Ну снимок, ну черная дыра, качество хромает, изображение размытое – это то, что подумал, пожалуй, каждый человек, далекий от изучения Вселенной. Неужели все так неинтересно у этих астрономов? Или за фотографией черной дыры кроется что-то важное для развития науки?
О чем, собственно, речь
Строго говоря, сфотографировать саму черную дыру нельзя. Притяжение этой области пространства настолько велико, что свет не способен покинуть ее. Мы наблюдаем то, что называется «тенью» – темный участок круглой формы, в котором не видно фотонов.
Ученые находят черные дыры за счет анализа искажений пространства вокруг них, радиации и электромагнитных волн.
Надо отметить, что представленный снимок – далеко не первый в истории. В сети размещено немало снимков черных дыр, но на них запечатлены только эффекты, указывающие на присутствие объектов. Это джеты и гало. Но новое фото отличается высокой детализацией, хотя многие обыватели и посмеялись над этим пунктом.
Снимок на нескольких масштабных научных конференциях продемонстрировала международная группа ученых, работающая с телескопом, получившим название Event Horizon Telescope. Проект стартовал в 2012 году. И только сейчас люди увидели результаты. Если обыватели не особенно впечатлились, то научный мир пришел в восторг. И не столько от возможности взглянуть «в лицо» черной дыре, сколько от осознания, что проект работает. Этот факт открывает перед человечеством массу возможностей для изучения близкого и далекого космоса.
Что такое Телескоп горизонта событий
Ни один из имеющихся в распоряжении человечества телескопов не способен качественно наблюдать за черными дырами. Чтобы изучать их, нужен аппарат в тысячи раз больше и мощнее. Построить такой на Земле невозможно. Но появилась идея использовать несколько телескопов, чтобы в результате получить один, чей диаметр будет практически равен диаметру Земли.
«Телескоп горизонта событий» состоит из восьми обсерваторий, расположенных по всему миру. Теперь, когда работоспособность и польза проекта доказаны, к ним добавятся еще два, что существенно увеличит возможности ученых.
Такой метод называется интерферометрией.
Суть его в синхронизации работы нескольких аппаратов таким образом, что вместе они функционируют как единый.
Ученые получают телескоп с диаметром, равным расстоянию между его составляющими. Согласитесь, подтверждение действенности метода интерферометрии имеет огромное значение. Если запустить систему телескопов в космос, можно будет заглядывать в невероятные глубины и детально изучать ранее недоступные объекты!
Исследование черной дыры
Объектом исследования стала черная дыра, расположенная в галактике под названием М87. Это немного охладило пыл обывателей, ведь средства массовой информации активно тиражировали слухи, будто астрономы будут наблюдать Стрелец А*. Речь идет о сверхмассивной черной дыре.
Привлекательность объекта в том, что он расположен в самом сердце Млечного Пути, то есть в галактике, к которой принадлежит и наша Земля. Однако расчеты показали, что работа с М87 даст лучшие результаты. По отношению к точке наблюдения черная дыра перемещается с относительно небольшой скоростью. Поэтому ученые увидели возможность получить качественное и четкое изображение. Со Стрельцом А* перспективы выглядели менее впечатляющими. Впрочем, теперь наверняка наступит и его очередь для «фотосессии».
Изображение черной дыры стало итогом обработки миллиона гигабайт информации!
Сложно представить этот массив данных, тем более трудно было систематизировать их и привести к общему знаменателю. Занимался этим суперкомпьютер, расположенный в центре обработки. Полученная с телескопов информация записывалась на жесткие диски и доставлялась в единый центр самолетами.
Но сложности с передачей и обработкой ничто по сравнению с выбором идеально подходящего для наблюдений времени. Дело в том, что в каждой точке расположения телескопов нужно было дождаться хорошей ясной погоды. Напомним, что речь идет об обсерваториях на Южном полюсе и Гавайях, Мексике и Испании, Чили и США. Работа телескопов скрупулезно синхронизировалась с помощью точнейших атомных часов.
Наблюдали черную дыру и получали информацию в 2017 году, на обработку данных ушло больше года.
Что же получило человечество
Неужели итог таких масштабных, сложных и кропотливых работ – одна туманная фотография? Конечно, нет. Ученые подожгли интерес публики, представив снимок, спустя несколько недель обещают публикацию данных, полученных с телескопа. Будут и новые изображения, но не это главное.
Исследователи на практике подтвердили действенность метода интерферометрии. Теперь можно заняться его усовершенствованием и построить аналогичную сеть в космосе.
С точки зрения науки, результат еще и в том, что общая теория относительности Эйнштейна в очередной раз доказала свою действенность. А это значит, что люди правильно понимают процессы, происходящие во Вселенной.
В скором времени ученые обещают представить компьютерную модель происходящего в окрестностях черной дыры.
