Ученым впервые удалось увидеть черную дыру. Что это даст человечеству?

0
6

Event Horizon Telescope

10 апреля мир впервой узрел темную прореху на фото. Этот сверхмассивный объект обнаруживается на расстоянии 53 миллионов световых лет от Почвы и смотрится а как черный круг с светло-оранжевым нимбом. Невзирая на то чего же почти все знают, на чего же похожа темная прореха, до сего все ее изображения были реконструкциями, основанными на решениях уравнений Эйнштейна. сейчас же ученые убеждены: темные прорехи вправду смотрятся настолько, а как них воображали. «Лента.ру» ведает, а как был изготовлен снимок и чего же это же означает для науки.

Невидимые монстры

Темная прореха, нареченная гавайским именованием Поэхи (Powehi) — «увенчанное мрачным родником бездонное творение», — обнаруживается настолько далековато от Почвы, чего же рассмотреть ее в деталях с помощью единого радиотелескопа нереально. А как и альтернативные темные прорехи, она воображает собой объект гигантской герметичности и владеет так мощнейшей гравитацией, чего же сворачивает вокруг себя пространственно-временной континуум. Искривление так велико, чего же появляется область, из которой наружу перестать ведет ни одна из вероятных траекторий. Граница данной для нас области именуется горизонтом обстоятельств, и все, чего же просачивается за него (включая зримый свет и альтернативные электромагнитные волны), назад возвратиться уже перестать может.

В крайние десятилетия ученые перестать сомневались в существовании темных дыр, хотя сама природа этих объектов препятствует конкретному них наблюдению. Исследователи применяли косвенные алгоритмы, в тамошнем числе наблюдение за объектами, кои вращаются вокруг пустых областей вселенной, либо измерение массы и объемов объектов, являющихся родниками интенсивного излучения. Однако рассмотреть черноту горизонта обстоятельств на колоритном фоне кинозвезд и газа до сих пор перестать удавалось никому.

По кускам

Дабы сфотографировать темную прореху, нужен телескоп размером с Планету земля и гораздо один важнейший инструмент— метод, который сведет заданные в итоговое изображение. Кэти Боуман — одна из исследователей, работавших над сиим методом, гораздо студенткой пробовала обучить компы распознавать образы на базе зашумленной инфы. вкупе с научным управляющим Биллом Фриманом она разработала алгоритм, позволяющий распознать объекты, «зашифрованные» в полутенях, кои отбрасывают углы спостроек. В итоге становилось вероятным заметить то, чего же присутствовалось за этими углами.

Event Horizon Telescope — это же объединенная паутина из восьми обсерваторий по всему миру, чьи радиотелескопы синхронизированы по сверхточным атомным часам. Невзирая на то чего же они ишачят а как один гигантский телескоп поперечником 10 тыщ км, таковая конструкция по количеству получаемой инфы все-же изрядно уступает воображаемому радиотелескопу с тарелкой аналогичного объема. Это же ограничение удается незначительно преодолеть по причине вращения Почвы вокруг собственной оси, по этому можно собрать гораздо незначительно радиоволн. Главная дилемма в тамошнем, чего же итоговое изображение будет все равно очень зашумленным. метод Кэти Боуман дозволяет устранить шумы и выстроить приемлемую картинку.

Полученную радиотелескопами информацию можно интерпретировать по-разному и сгенерировать таковым образом целый «зоопарк» изображений. Но перестать следует мыслить, чего же исследователи запросто притянули итог к собственным представлениям об тамошнем, а как обязана смотреться темная прореха. Есть строгие ограничения, продиктованные тем самым, чего же астрологам знаменито об мироздании. Ученые знают, на чего же обязаны быть похожи астрономические объекты и на чего же они перестать похожи. Это же дозволяет отсеять большое количество вариаций, изображающих то, чего же перестать может присутствовать в центре галактик.

Допустим, мы запускаем симуляцию, в которой генерируется темная прореха в согласовании с пророчествами теории относительности Эйнштейна, опосля чего же экзотичный объект помещается в центр Млечного Пути. В итоге моделируются заданные, кои в этом случае обязан получить Event Horizon Telescope. Если б темная прореха на самом деле смотрелась по другому (либо ее совершенно перестать существовало), заданные телескопов могли быть идеально альтернативными и метод Боуман мог бы получить идеально альтернативные изображения.

метод, в собственную очередь, подобен собирателю пазла. Он анализирует скудные заданные, приобретенные телескопами, и выстраивает на них базе общую картину, используя фрагменты тыщ введенных в него изображений галлактических и даже земных объектов. Коли из всевозможных наборов изображений выходит конкретно изображение темной прорехи (которую мы симулировали), то ученые умеют быть убеждены, чего же метод ишачит адекватно.

То кушать в некий степени реконструированная фото темной прорехи является коллажем из фрагментов всевозможных снимков, даже ежедневных. Если б метод был дрянным, итог очень бы зависел от комплекта введенных изображений, и заместо темной прорехи исследователи получили бы, к примеру, фотографию со свадебной церемонии.

Все сошлось

Приобретенное изображение сверхмассивной темной прорехи в галактике М87 соответствует пророчествам теории относительности Эйнштейна, позволяющей обусловить толпу и поперечник сего экзотичного объекта. Размером она превышает Солнечную конструкцию и добивается 40 млрд км. За исключением тамошнего, она содержит толпу 6,5 млрд Солнц. Но самое приметное в той самой фото, ради чего же она и существовала изготовлена, это же черный круг в центре раскрашенного в условные оттенки нимба. Это же тень темной прорехи, которая соответствует горизонту обстоятельств.

Саму темную прореху нереально заметить, но ее тень отлично различима на фоне поглощаемого вещества. На Планету земля следит полюс Поэхи, потому астрологи лицезреют раскаленный газ, крутящийся вокруг темной прорехи, «сверху». Но даже если б темная прореха существовала заметна сбоку, расчеты демонстрируют, чего же вещество едет по таковым траекториям, чего же тень все равно существовала бы заметна. Любопытно, чего же по форме тени можно обусловить всевозможные качества темной прорехи (к примеру, является литров она вращающейся) и отличить ее от червоточины (кротовой норы).

Грядущие свершения

Дабы выяснить новейшие детали об галлактическом монстре в М87, ученым предстоит тщательно исследовать фотографию. За исключением тамошнего, вот сейчас исследователи заняты обработкой заданных, приобретенных при наблюдении центра Млечного Пути, где обнаруживается темная прореха Sgr A*. Полностью вероятно, чего же вскоре будет размещен наиболее внушительный снимок сверхмассивной темной прорехи, располагающейся куда поближе Поэхи, «всего только» в 25 тыщах световых лет от Почвы. Так как Млечный Путь намного спокойнее эллиптической и активной М87, то астрологи сумеют выяснить все больше об поведении темных дыр в всевозможной среде.

EHT Collaboration

В грядущем астрологи получат гораздо все больше инструментов, кои войдут в паутина Event Horizon Telescope. Настолько, государственная обсерватория Китт-Пик в штате Аризона (США) и миллиметровая сетка NOEMA во французских Альпах присоединяться к проекту в 2020 году. Это же дозволит желательно разглядеть процессы, протекающие в конкретной близости к темной прорехе. К ним относится релятивистская струя, которая выбрасывается из ядра М87 и простирается на 5 тыщ световых лет. А внедрение электромагнитного излучения едва заглавной частоты обязано несколько повысить четкость новеньких фото.

К огорчению, Наша родина останется на обочине и перестать участвует в проекте. По словам Вячеслава Докучаева, ведущего научного сотрудника Колледжа ядерных исследовательских работ ран, у государства нет радиотелескопа миллиметрового спектра, который можно существовало бы изготовить частью Event Horizon Telescope.

Родник: Rambler.ru

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ