Черную дыру впервые снимут на видео, чтобы обелить ее репутацию

Черные дыры кажутся главными злодеями космоса. Новый прорывной метод исследования может обелить их репутацию.

Об амбициозных планах астрономов рассказала The Guardian. Они собираются «снять фильм» о сверхмассивной черной дыре в действии, чтобы больше узнать об этих загадочных и, возможно, не до конца понятых космических объектах.

В марте и апреле Телескоп горизонта событий (EHT — Event Horizon Telescope) будет отслеживать черную дыру в сердце галактики Мессье 87 (М87), стремясь запечатлеть вращающийся диск, очерчивающий край горизонта событий — точки, за которую не могут вырваться ни свет, ни материя.

«Эта съемка — поистине революционный проект, и не только потому, что она невероятно сложна технически, но и потому, что она ускорит развитие нашей науки на порядок», — говорит Сера Маркофф, недавно назначенная профессором астрономии и экспериментальной философии Плюмиана в Кембриджском университете, одна из основателей консорциума EHT.

Ученые получат уникальную возможность точнее измерить скорость вращения черной дыры и понять механизм формирования ее джетов. «Обе эти задачи относятся к числу ключевых нерешенных вопросов в нашей области», — признает астрофизик.

По ее словам, у черных дыр сложилась негативная репутация, между тем они могут скрывать важные подсказки о мироздании. «За черными дырами закрепился образ злобных пылесосов, которые только и делают, что все засасывают. Для меня же они символизируют границу нашего понимания мироздания и бесконечно увлекательны. На самом деле они играют очень важную роль в "экосистеме" Вселенной», — убеждена Маркофф.

EHT — это глобальная сеть из 12 радиотелескопов от Антарктиды до Испании и Кореи. В 2019 году она представила первое в истории изображение тени черной дыры. В марте и апреле, по мере вращения Земли, центральная черная дыра М87 будет попадать в поле зрения разных телескопов, что позволит получать полное изображение каждые три дня.

Масштабы этой черной дыры — ее масса эквивалентна 6 миллиардам солнц, а по занимаемой площади она сравнима с Солнечной системой — означают, что она движется достаточно медленно, чтобы эти отдельные снимки можно было объединить в видеопоследовательность.

Измерение скорости вращения черной дыры важно, поскольку оно поможет сделать выбор между конкурирующими теориями о том, как эти объекты достигли таких гигантских размеров. Если черные дыры растут в основном за счет аккреции — то должны вращаться с невероятно высокой скоростью. Если же рост обусловлен слияниями с другими черными дырами, то каждое такое слияние может замедлять вращение.

Наблюдения также могут помочь объяснить, как формируются джеты черных дыр. Эти мощные струи выбрасывают из галактик гигантские столбы газа, замедляя образование новых звезд и ограничивая рост галактики — и в то же время могут порождать плотные скопления материала, которые запускают вспышки звездообразования уже за пределами родной галактики.

«М87 выбрасывает эти колоссальные джеты, которые пробиваются сквозь всю галактику. Они способны изменить эволюцию всей галактики и даже соседних галактик», — объясняет профессор.

Съемка будет проводиться весной, но миру придется запастись терпением, прежде чем он увидит черную дыру в движении. Ученым нужно будет дождаться антарктического лета, чтобы физически перевезти жесткие диски в Германию и США для обработки колоссального объема данных.