aif.ru counter
13026

От пончика до Ока Саурона. Почему снимок чёрной дыры — это так важно?

Ныне живущим на планете Земля людям сказочно повезло. Мы успели многое застать. Мы видели противостояние Месси и Роналду. Мы видели смартфоны с гибким экраном. Теперь мы увидели снимок чёрной дыры.

Чёрная дыра.
Чёрная дыра. © / Jeenah Moon / Reuters

Его на этой неделе представила группа учёных из международного проекта EventHorizonTelescope (EHT). К своему результату они шли более 10 лет. Разбираемся, как им удалось это сделать и что этот снимок значит для науки. 

Что изображено на фото?

В ясную ночь найдите в южной части неба, не очень высоко над горизонтом, созвездие Девы. Где-то среди этого скопления звёзд, на расстоянии 53,5 млн световых лет, находится галактика Messier 87. А в её центре, как и положено — сверхмассивная чёрная дыра. Мощный источник радиоволн, объект, чья масса в 3,5 млрд раз превышает массу Солнца. M87 и стала первой в истории чёрной дырой, изображение которой смогли получить учёные.

Подчеркнём, что это первое реальное изображение чёрной дыры — все предыдущие были имитациями, фантазиями художников и астрономов. Тут уместно спросить: а как вообще возможно сфотографировать чёрную дыру? Ведь её притяжение столь велико, что преодолеть его не способны даже световые волны. Этот объект просто засасывает всё вокруг, поэтому никто никогда не узнает, что находится у него внутри.

Строго говоря, на снимке мы видим не саму чёрную дыру, а её «тень». Так называют область пространства в её окрестностях, где вращается вещество, ожидающее падения в вечность. Эта материя — плазма и газ, нагретые до огромных температур — принимает форму светящегося диска. Пользователям соцсетей он напомнил самые разные образы — от обычного пончика до Ока Саурона из «Властелина колец». А американский музыкант Джаред Фоллоуилл разглядел в нём концертную афишу своей группы KingsofLeon.

Как они это сделали?

Изображение получено в рамках проекта EventHorizonTelescope, который объединил восемь радиотелескопов по всему миру. Они расположены в США, Мексике, Испании, Чили и Антарктиде.

Если бы вы захотели наблюдать за чёрной дырой через один телескоп, вам пришлось бы сделать его размером с Землю. Это невозможно. Поэтому в сообществе астрофизиков давно возникла идея — объединить усилия. Пусть несколько обсерваторий собирают информацию, поступающую из определённой точки дальнего космоса. А суперкомпьютер потом обработает её и выдаст снимок, будто бы сделанный одним гигантским телескопом диаметром в 10 тыс. километров. 

Так возник консорциум EventHorizonTelescope — «Телескоп горизонта событий». Учёные договорились, что в апреле 2017 года на протяжении 10 суток восемь обсерваторий в разных уголках Земли будут сфокусированы на чёрной дыре, находящейся в галактике Messier 87. Время наблюдения синхронизировали с помощью атомных часов. Затем полученные данные (а каждая обсерватория собрала по 500 терабайт информации) обрабатывали в течение двух лет. Как говорят сами авторы исследования, объём информации был эквивалентен «целой коллекции селфи за всю жизнь для 40 тысяч человек». 

А героиней и «лицом» исторического события называют 29-летнюю Кэтрин Боуман, аспирантку Массачусетского технологического института. Именно она разработала алгоритм, который помог «сшить» фрагменты чёрной дыры в одно целостное изображение. Хотя сказать «спасибо» стоит всей команде, работавшей над проектом. А это более 200 человек.

Чем этот снимок поможет науке?

На этот вопрос — пожалуй, самый главный — АиФ.ru попросил ответить ведущего научного сотрудника Специальной астрофизической обсерватории РАН, доктора физико-математических наук Олега Верходанова.

— Построение этого изображения имеет колоссальное значение — научное, психологическое и культурное.

Во-первых, астрофизикам удалось показать, что предсказания общей теории относительности (ОТО) работают. Причём работают качественно и в строгом соответствии с теорией Эйнштейна. Из этого вытекают практические следствия. Стало ясно, что построение изображения в миллиметровом/субмиллиметровом диапазонах на радиоинтерферометре (то есть радиотелескопе, состоящем из многих антенн) размером с Землю для, казалось бы, недоступных наблюдению объектов — вполне работоспособный подход. Он даст развитие новым технологиям. И он придаст уверенности в вычислительных алгоритмах, которые используются в том числе при запусках далёких космических миссий.

Психологический аспект состоит в том, что теперь мы знаем: подобные исследования позволяют получить значимый результат при изучении далёких активных ядер галактик. В дальнейшем это поможет разобраться с механизмами гигантского энерговыделения во Вселенной.

Наконец, скажу о культурном значении этого небольшого по размеру, но абсолютно грандиозного по масштабам затраченных ресурсов и переработанной информации, изображения. Не сомневаюсь, что картинка станет классической для учебников и научно-популярных фильмов. Она сыграет большую роль в привлечении молодёжи в науку и покажет, что затрачиваемые нами усилия оправдывают исследования далекого космоса. Ведь в будущем такие исследования могут привести к космической экспансии нашей цивилизации.



Оставить комментарий
Вход
Лучшие комментарии
  1. Владимир
    |
    12:45
    14.04.2019
    1
    +
    -
    А кто решил что это чёрная дыра? С чего бы вдруг? Можно предположить что это турбулентность звёздного вещества на фоне звезды. Да просто циркуляция газов в виде тора, ну близко похожего по геометрии. В теории чёрная дыра не отражает свет. Значит её нельзя сфотографировать. Рано товарищи "учёные" празднуют успех. Неубедительные доказательства.
  2. Yurchik Kotor[mailru]
    |
    13:12
    14.04.2019
    1
    +
    -
    А где сам снимок? И вообще, что считать снимком? То ли это фактическое изображение, видимое и снятое на камеру, или придуманное и обработанное компьютером и запрограммированное так, как это видит программист? Можно ли считать компьютерную графику в кино и компьютерных видеоиграх реальными изображениями происходивших событий?
Комментарии (4)
  1. Владимир
    |
    12:45
    14.04.2019
    1
    +
    -
    А кто решил что это чёрная дыра? С чего бы вдруг? Можно предположить что это турбулентность звёздного вещества на фоне звезды. Да просто циркуляция газов в виде тора, ну близко похожего по геометрии. В теории чёрная дыра не отражает свет. Значит её нельзя сфотографировать. Рано товарищи "учёные" празднуют успех. Неубедительные доказательства.
  2. Филин
    |
    14:04
    14.04.2019
    0
    +
    -
    Владимир: Зато очень увлекательно!) Гравитационные волны скорее всего когда-нить всё-таки изучатся, станет ещё веселее и интереснее!) Главное чтобы наука занималась наукой, а не распилом бабла арендаторов!) С улыбкой!)
  3. Yurchik Kotor[mailru]
    |
    13:12
    14.04.2019
    1
    +
    -
    А где сам снимок? И вообще, что считать снимком? То ли это фактическое изображение, видимое и снятое на камеру, или придуманное и обработанное компьютером и запрограммированное так, как это видит программист? Можно ли считать компьютерную графику в кино и компьютерных видеоиграх реальными изображениями происходивших событий?
  4. Жендос Петросян[googleplus]
    |
    07:55
    15.04.2019
    0
    +
    -
    А кто решил что это чёрная дыра? С чего бы вдруг? Можно предположить что это турбулентность звёздного вещества на фоне звезды. Да просто циркуляция газов в виде тора, ну близко похожего по геометрии. В теории чёрная дыра не отражает свет. Значит её нельзя сфотографировать. Рано товарищи "учёные" празднуют успех. Неубедительные доказательства.
    Володя , так Вы кроме снимка почитайте , посмотрите его описания , комментарии ученых специалистов о проделанной работе и все Ваши вопросы отпадут сами-собой . Станет понятно , почему теперь ученые уверены , что это черная дыра , а не квазар (например) ; что из-за изменяющихся орбит звезд в центре галактики это кольцо не может быть , просто , скоплением газа , так как в центре находится сверхмассивное тело , которое не видно в обычном спектре , но то , что оно там есть подтверждается радиотелескопами ; а заметить нагретое вещество вокруг ч.д. в инфракрасном спектре было не возможно , из-за очень малого углового разрешения земных телескопов , на таком расстоянии , что бы что-то разглядеть , нужен телескоп с главным зеркалом диаметром с нашу планету , для чего , группа телескопов по всей планете была объединена в сеть с высокой точностью синхронизации . Да что я Вам тут рассказываю , Выже написать сами смогли (я надеюсь) комментарий , значит сможете сами и почитать .
Все комментарии Оставить свой комментарий

Актуальные вопросы

  1. Как выбрать натуральный майонез?
  2. Что говорится в отчете США об аварии на Чернобыльской АЭС?
  3. Как хотят выявлять алкозависимых сотрудников?


Самое интересное в регионах
Роскачество
САМОЕ ИНТЕРЕСНОЕ В СОЦСЕТЯХ