Вглядываясь в бездну: астрономы впервые получили изображение чёрной дыры

Многолетняя работа сотен исследователей увенчалась триумфом: получены первые в истории изображения чёрной дыры и её тени.

В работе принимали участие около 200 астрономов из разных стран и 13 научных центров. Восемь радиотелескопов, расположенных в Испании, Чили, США и на Южном Полюсе, объединились в единую систему под названием "Телескоп горизонта событий", или Event Horizon Telescope (EHT).

Горизонт событий – это поверхность, при пересечении которой любое тело навсегда останется в чёрной дыре. Сам горизонт событий астрономы не наблюдали, но достигли не менее ошеломляющего результата.

"Мы получили первое изображение чёрной дыры, – заявляет директор проекта EHT Шеперд Доулмэн (Sheperd Doeleman) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. – Это выдающийся научный подвиг, совершённый командой из более чем 200 исследователей".

Система из восьми телескопов, разнесённых на тысячи километров, по разрешающей способности (способности различать мелкие детали) приблизилась к циклопическому инструменту с тысячекилометровым зеркалом: 20 угловых микросекунд. Будь это оптический телескоп, в него можно было бы из Москвы читать газету, находящуюся во Владивостоке.

Ежедневно в течение всего периода наблюдений каждый из инструментов собирал около 350 терабайт данных. Все они стекались на высокоспециализированные суперкомпьютеры, где синтезировалось единое изображение.

Так был получен "снимок" центральной чёрной дыры галактики М87. Она находится в 55 миллионах световых лет от Земли в созвездии Девы. Одно и то же изображение воспроизводилось в нескольких независимых сеансах наблюдений, так что его можно считать достаточно достоверным.

На "портрете" можно видеть кольцо из раскалённого газа, падающего на чёрную дыру, и тёмную область в центре. Это так называемая тень чёрной дыры. Она образуется из-за воздействия гравитации "монстра" на окружающие его фотоны. Диаметр тени составляет около ста миллиардов километров (для сравнения: от Земли до Солнца 150 миллионов километров). Сама чёрная дыра находится в центре тени. По радиусу она меньше тени примерно в 2,5 раза (за радиус чёрной дыры принимается расстояние от её центра до горизонта событий).

Как отмечают исследователи, детали строения тени удивительно хорошо соответствуют теоретическим моделям. Они, в частности, позволили оценить массу чёрной дыры: 6,5 миллиарда солнц.

"Мы достигли того, что считалось невозможным всего поколение назад", – заключает Доулмэн.

Подробности достижения для специалистов изложены в шести научных статьях, опубликованных в издании Astrophysical Journal Letters. Ссылки на них можно найти в пресс-релизе исследования.

Отметим, что EHT наблюдал не только "хозяйку" М87, но и центральную чёрную дыру Млечного Пути. Результаты последних наблюдений, сделанных одновременно с наблюдениями М87 в 2017 году, пока не обнародованы, так что впереди могут быть новые ошеломляющие новости.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали, как астрономы "заглянули в рот" чёрной дыре в центре Галактики, а также о том, как отличить чёрные дыры от кротовых нор по их теням.