Телескопът Event Horizon, масив от планета от осем наземни радиотелескопа, изковани чрез международно сътрудничество, засне това изображение на свръхмасивната черна дупка и нейната сянка, която е в центъра на галактика M87.
(Изображение: © Сътрудничество на EHT)
Най- Телескоп за хоризонт на събитията проектът не почива на лаврите си.
През април 2019 г. сътрудничеството на EHT разкри това първо в историята изображение на черна дупка, който залови бехемота в сърцето на галактика M87. Проектът работи за този момент в продължение на две десетилетия, но разкриването не бележи кулминация или кулминация. По-скоро това беше повратна точка, отварянето на прозорец към още по-вълнуващи открития, които предстоят, казаха членовете на екипа.
"Ще се върнем назад към тези 20 години отсега - нали знаете, всички ще пием чадърни напитки някъде - и мисля, че ще разпознаем изображението на M87 като само началото", основателят на EHT Shep Doeleman, каза астроном от Харвард-Смитсонския център за астрофизика (CfA) в Масачузетс, заяви пред репортери на 10 април по време на събитие в интернет, честващо едногодишната годишнина от разкриването на снимката.
"Това наистина ще бъде само началото", добави Доеман. "Мисля, че това откритие ще продължи да се развива."
Големи амбиции в черна дупка
Следващият голям момент може да включва супермасива на нашата галактика Млечен път Черна дупка, който е известен като Стрелец A * или Sgr A * за кратко. Екипът на EHT наблюдава наблюдението на Sgr A *, но все още не е в състояние да генерира изображение от данните.
Фотографирането на черна дупка е много по-ангажирано, отколкото просто насочване и снимане. EHT комбинира данни от осем радиотелескопа по целия свят, които са свързани, за да образуват виртуален мегаскоп с размерите на Земята. Екипът разработва алгоритми, за да осмисли цялата тази информация, интегрирайки я за генериране на изображение, изобразяващо черната дупка хоризонт на събитията - „точката на връщане“, отвъд която нищо, дори светлината, не може да избяга. (Фотографирането на интериора на черна дупка е невъзможно, освен ако сами не сте там, което не се препоръчва.)
Такава работа е старателна и отнема много време; например данните за M87, които позволиха изображението от миналата година, бяха събрани през 2017 г. И Sgr A * все още е по-строга цел, въпреки че е много по-близо до нас (26 000 светлинни години срещу 55 милиона светлинни години за M87). Sgr A * е сравнително лека свръхмасивна черна дупка, притежаваща маса от "само" 4,3 милиона слънца, и следователно оперира в по-кратки времеви интервали от 6-милиардното чудовище M87 M87.
"Едно от предизвикателствата пред Стрелец А * е, че той се развива толкова бързо в течение на една вечер", каза Доулман. "И така, ние разработваме нови алгоритми, които могат конкретно да се справят с това, за да добавим променливост във времето към моделирането. Това просто отнема повече време."
Добавянето на Sgr A * към албума със снимки е висок приоритет за членовете на екипа на EHT, отчасти защото те искат да видят обект, толкова различен от Супермасивна черна дупка на M87, Но амбициите на проекта не свършват дотук. Сътрудничеството планира да удвои броя на съставните EHT телескопи, създавайки "EHT от следващо поколение", което ще тласне откриването към следващото ниво.
Модифицираният мегаскоп "ще ни даде още по-остри гледки и ще ни позволи да направим първите филми с черни дупки", каза Доулман.
EHT от следващото поколение ще донесе още повече черни дупки в обхват за изследователите. И дори би могло да даде възможност на екипа да увеличи мащаба на „фотонния пръстен на черната дупка“, причудлива структура, която изглежда, че съдържа безкрайна последователност, съдържаща информация. Подобни задълбочени наблюдения "биха позволили ултрапрецизни тестове на теориите на Айнщайн и дори извличане на въртене", каза Доулман.
Това наистина би било голяма работа. "Свръхмасивните черни дупки са елементарни обекти, описани само от техния размер и въртене", заяви членът на екипа на EHT Майкъл Джонсън, също от CfA, по време на събитието от 10 април. Наблюденията на EHT вече позволяват на учените да намалят масата, така че получаването на въртене също би позволило на учените наистина да получат стоките от тези леки чудовища.
EHT от следващия род ще осигури и други предимства, казаха Doeleman и Johnson. Например, модернизираното партньорство трябва да позволи на колаборацията да придобие много по-добро разбиране на струи от черни дупки, лъчи от частици, които бегемотите избухват с почти скоростта на светлината.
Сътрудничеството вече е осигурило финансиране от американската Национална научна фондация, за да получи топката на EHT от следващото поколение. Целта е в рамките на три или четири години да се създаде окончателен дизайн и всичко да бъде готово и работещо преди края на десетилетието, каза Доелман. (Новите ястия не са единственият начин за повишаване на EHT, между другото. Резолюцията може да бъде подобрена и чрез наблюдение на цели в множество електромагнитни честоти, казаха Доулман и Джонсън.)
EHT може да получи още един тласък след това. Разширяването на обхвата на мегаскопа в космоса значително би увеличило неговата решителна сила и екипът търси начини да направи точно това. Сътрудничеството проучва възможността за включване на вече съществуващи космически активи, както и за монтиране на нови, специализирани мисии, заяви Джонсън.
Ако добавим дори един инструмент в геосинхронна орбита, на повече от 22 000 мили (35 400 километра) над нашата планета, би имало значение. - И тогава, със сигурност, след като излезеш Луната - точно там мисля, че наистина бихме разгледали изцяло нова наука ", каза Джонсън пред Space.com миналия месец, когато екипът на EHT обяви неговите резултати от фотон-пръстен, (Това разстояние би било около 10 пъти по-голямо; Луната е средно на 238 855 мили или 384 400 км от Земята.)
Сблъсък на пътя
Пандемията на коронавирус е направила пътя към бъдещите открития на EHT по-буен, отколкото би било обикновено: Кампанията за наблюдение през 2020 г. бе прекратена защото няколко от участващите приложни области се изключват по причини, свързани със здравето и безопасността. (Проектът събира данни само веднъж годишно, по време на прозорец през март и април, когато времето е добре за всички широко разпространени наблюдателни обекти.)
Отмяната беше правилният ход, каза Доулман. Но това беше „сърцераздирателно“, добави той, особено защото тази година наблюденията ще включват първоначални приноси от инструменти в Гренландия, Аризона и Френските Алпи. Така че кампанията 2020 щеше да включва разширен, по-мощен 11-обхватен EHT.
Но екипът все още може да направи много анализи на данни и да започне да полага основите за наблюденията през следващата година, подчерта Doeleman. Така че, духовете сред изследователите далеч не са нарушени.
„В рамките на сътрудничеството сега няма тон на отчаяние; мисля, че сме някак обединени от страданието“, каза Джонсън.
"Решението за черната дупка е получено от Карл Шварцшилд в окопите по време на Първата световна война", каза той, като се позова на германския физик, който излезе с първото точно решение на Общите уравнения на относителността на Айнщайн, „И така, науката продължава и мисля, че има важна роля дори сред тези предизвикателства“.
- Тази огромна черна дупка се върти с половината от скоростта на светлината!
- Екипът на телескопа за хоризонтални събития печели награда за пробив на стойност 3 милиона долара за епични изображения на черни дупки
- 8 озадачаващи астрономически мистерии
