Коллаборация Event Horizon Telescope, cвязав 11 радиотелескопов на четырех континентах в один огромный радиоинтерферометр, получила самое четкое в истории изображение сверхмассивной черной дыры в галактике М87. Разрешение получившейся картинки впервые оказалось достаточным для того, чтобы увидеть собственно тень черной дыры, которая идет по горизонту событий в центре этого объекта, а также оценить размер, плоскость и светимость диска вокруг нее.
Впервые теоретическую возможность существования черной дыры описал в 1915 физик Карл Шварцшильд, получив точное решение для уравнений Эйнштейна. Хотя чисто концептуально «черную звезду» — достаточно массивный объект, чтобы вторая космическая скорость на его поверхности была равна скорости света, — описал еще британский естествоиспытатель Джон Митчелл. О том, что такие объекты должны быть невидимыми и их, возможно, великое множество во Вселенной, он сообщил в письме Королевскому обществу, но особенного шума его идея тогда не наделала.
Долго время подобные объекты назывались в астрономии коллапсарами, поскольку возникают, как правило, в результате коллапса массивных звезд. Само названтие «черная дыра» стало популярным уже во второй половине ХХ века, и не все астрофизики ему симпатизировали, поскольку оно опиралось на интерпретацию теории, а не фактические данные наблюдений (такие ученые предпочитали термин «центральная машина»).
Читайте также: Тьма в сердце бездны. Зачем ученые пытаются разглядеть черную дыру в центре нашей Галактики
Но действительно ли это название корректно, до сегодняшнего дня мы не знали — астрономы не получали достаточно хороших снимков подобных объектов, чтобы различить детали в их облике. Ближайшая к Земле сверхмассивная черная дыра, Стрелец А* (так и произносится: «стрелец а со звездочкой»), находится в центре Млечного Пути — это 26 000 световых лет от нас. И хотя ее радиус близок к дистанции между Солнцем и Плутоном, разглядеть ее — это примерно как сфотографировать DVD-диск, лежащий на поверхности Луны, или увидеть Землю с альфы Центавра.
Как стало известно сегодня, в 2017 году коллаборация EHT получила снимок черной дыры не в центре нашей Галактики, как предполагалось, а в галактике М87 — она дальше от нас, чем Стрелец А* (55 млн световых лет), но во много раз массивнее (6,5 млрд солнечных масс), и ее не закрывает от наблюдателя с Земли газовое облако. Говоря в январе с «Чердаком», Юрий Ковалев, руководитель научной программы «Радиоастрона», упоминал, что в 2018 году наблюдения EHT прошли не столь успешно, как в 2017-м. Судя по всему, слухи оказались верны. Объект в центре М87 выглядит как черная дыра в обрамлении светящегося полумесяца — это материя, падающая в дыру.
Дыру в М87 (как упомянули ученые на пресс-конференции, ее, по аналогии со Стрельцом А*, они называли М87*) телескопы наблюдали четыре дня — 5, 6, 10 и 11 апреля 2017 года.
Астрономы смогли получить снимок, на котором отчетливо видна тень черной дыры в центре. Как отмечается в одной из статей, для того чтобы уточнить динамику происходящего с объектом, четырех дней наблюдения просто недостаточно. Поэтому на этот раз нам придется удовлетвориться лишь снимком.
Собеседники корреспондента «Чердака» на пресс-конференции в ФИАН, которые сотрудничают с EHT, рассказали, что четыре дня можно считать огромной удачей: это значит, что именно столько в окне для наблюдений в восьми точках на планете, включая Южный полюс, была хорошая погода, которая позволила ученым получить чистый снимок.
Теперь мы можем точно сказать, что тени черных дыр можно наблюдать, что в центре М87 находится не кротовая нора, а также то, что ничего противоречащего общей теории относительности ученым установить не удалось.
Как отдельно отметила одна из участниц коллаборации, Моника Мосцибродска (Monika Moscibrodzka) из Неймегенского университета (по словам собеседников «Чердака», снимок черной дыры, который показали сегодня EHT, был получен с использованием ее модели), дыра вращается по часовой стрелке. Плазменный диск вокруг дыры практически круглый — это значит, что он почти перпендикулярен плоскости, в которой смотрят на М87* наблюдатели с Земли.