Первую настоящую фотографию черной дыры, а точнее, ее тени, представила в Вашингтоне международная группа ученых из США и Европы. Первой астрофизической «фотомоделью» стала черная дыра в галактике М87, расположенной в созвездии Девы.
В отличие от другой сверхмассивной черной дыры в центре нашего Млечного пути, которая вмещает в себя массу 4 миллионов Солнц и расположена от нас в 26 тысячах световых лет, черная дыра галактики М87 гораздо массивнее: 4 миллиарда масс Солнц. А удалена она от Земли на 10 миллионов световых лет.
Ученые охотились за ней почти десять лет, зная, что делают практически невозможное: до сих пор ни один телескоп не мог сфотографировать эти объекты напрямую из-за скопления звезд, пыли и газа, которые создают мощную завесу для аппаратов наблюдения. Все получилось благодаря изобретательности ученых из разных стран, которые работают на астрономическом интерферометре Event Horizon Telescope («Телескоп горизонта событий») — сети телескопов, расположенных на Гавайях, в Мексике, в Чили, в Испании, в Аризоне. Они «смотрят» на один объект, одновременно записывают его волны и синхронизируют их. В итоге, потратив 290 миллионов долларов, астрофизики создали виртуальный телескоп размером с земной шар и получили при помощи него изображение центра галактики М87 в виде неправильного бублика, или тень черной дыры.
Как пояснил, комментирующий презентацию профессор РАН Сергей Попов, тень — это область пространства в окрестностях черной дыры, в которой возникает своеобразное «отражение» горизонта событий благодаря эффекту гравитационной линзы.
Видимая светящаяся часть — это так называемая фотонная сфера, или другими словами, фотоны, которые двигаются под действием гравитации. Силуэт получился несимметричным, потому что черная дыра постоянно вращается.
Как обещают западные исследователи, следующее изображение из центра М87 они получат 27 апреля. До последнего времени ученые представляли только симуляции изображений горизонта событий черной дыры, то есть то, как они его представляют. Теперь появилась реальная модель для изучения.
Возможно после изучения центра галактики М87 они подберутся и к горизонту событий черной дыры, расположенной в центре Млечного Пути, а также третьей сверхмассивной черной дыры в нашем ближайшем окружении, которая находится в в Туманности Андромеды. Исследование черных дыр с помощью фотографий поможет лучше понять процесс образования галактик и Вселенной и в очередной раз подтвердить теорию относительности Эйнштейна.
Черная дыра — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть ее не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе кванты самого света. Граница этой области называется горизонтом событий. Теоретически возможность существования таких областей пространства-времени следует из некоторых точных решений уравнений Эйнштейна.
СПРАВКА "МК"
Изобретателем термина считается американский физик-теоретик Джон Арчибальд Уилер. Однако на самом деле название придумала некая журналистка, которая писала статью про «необычные застывшие звезды» вместе с Уилером. Сам же ученый только популяризировал термин, впервые публично употребив его в своей лекции «Наша Вселенная: известное и неизвестное» 29 декабря 1967 года. Ранее подобные астрофизические объекты называли «сколлапсировавшие звезды», или «коллапсары» (от англ. collapsed stars), а также «застывшие звезды» (от англ. frozen stars).