Опубликованы самые четкие изображения черной дыры

Улучшение разрешения на 50% поможет ученым разгадать неведомые свойства сверхмассивных объектов.

28.08.2024, 12:22

Это смоделированное изображение показывает, как M87* видна телескопу Event Horizon на частотах 86 ГГц (красный), 230 ГГц (зеленый) и 345 ГГц (синий).

EHT, D. Pesce, A. Chael

Проект «Телескоп горизонта событий» сделал историческое достижение, представив первые изображения теней двух сверхмассивных черных дыр. Это стало возможно благодаря объединению телескопов по всему миру, что позволило создать инструмент размером с планету Земля. Разрешение изначально было настолько высоким, что на оптическом уровне можно было бы разглядеть бублик на поверхности Луны. Теперь разрешение повысили еще больше.

Объединив телескопы в Испании, Гавайях и Чили (включая Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку ALMA), ученые смогли измерить сигналы на частоте 345 ГГц. Точность изображений сверхмассивных черных дыр должна улучшиться как минимум на 50%.

Фото: EHT, D. Pesce, A. Chael

Смоделированные изображения в разных длинах волн по-отдельности. Чем выше частота, тем четче становится изображение, показывая структуру, размер и форму, которые ранее были менее различимы

«С помощью "Телескопа горизонта событий" несколько лет назад мы получили первые изображения черных дыр в радиоволнах на частоте 230 ГГц, но яркое кольцо, сформированное изгибом света в гравитации черной дыры, все еще казалось размытым, потому что мы достигли предела четкости изображений. На частоте 345 ГГц изображения будут более четкими и детализированными, что, вероятно, выявит новые свойства, как предсказанные ранее, так и неожиданные», — заявил соавтор статьи Александр Рэймонд из Лаборатории реактивного движения NASA.

Команда смогла измерить детали на расстоянии 19 угловых микросекунд. Это означает, что можно было бы увидеть объект чуть больше половины доллара на поверхности Луны. Пока что изображение, сделанное с использованием этого подхода, не получено — сделаны только тестовые, проверочные наблюдения этим методом. Ученые представили результат моделирования, как должны будут выглядеть эти фото, чтобы продемонстрировать технологию.

«Чтобы понять, почему это прорыв, представьте себе, какую дополнительную детализацию вы получаете, переходя от черно-белых фотографий к цветным. Эта новая "цветовая визуализация" позволяет нам различать эффекты гравитации Эйнштейна от горячего газа и магнитных полей, питающих черные дыры и запускающих мощные струи, которые распространяются на огромные расстояния», — сказал один из авторов статьи, вышедшей в Astronomical Journal, астрофизик Шеперд Долеман.