От години телескопът Event Horizon работи, за да получи първата снимка на хоризонта на събитията в черна дупка.
Всъщност, въпреки цялата им популярност в публичното пространство, ние никога не сме виждали черна дупка. И причината за това е смешно проста - черните дупки са буквално невидими. Привличането на тяхната гравитация е толкова огромно, че след определена точка нищо не може да избяга, включително електромагнитно излъчване - като рентгенови лъчи, инфрачервени лъчи, светлинни и радио вълни.
Тази точка на безвъзвратност се нарича хоризонт на събитията и освен че е ужасяващо място, е и възможност да бъде визуализирана черна дупка. Но все още не сме видяли истинска такава снимка, очакваме я от Event Horizon Telescope (EHT).
Много преди Event Horizon Telescop астрофизикът Жан-Пиер Люминè успява да създаде изображение на невидимото космическо явление. Още през 1978 г. той получава това, което може да се смята за първото изобажение на хоризонта на събитията в черната дупка.
Разбира се, това не е действителна снимка. Люминè, който има опит в математиката, използва уменията си за направи първата компютърна симулация как една черна дупка би изглеждала за наблюдателя. Той използвал компютър с перфокарти от 1960 г. IBM 7040.
"По онова време това беше много екзотична тема и повечето астрономи не вярваха в тяхното съществуване", казва Люминè пред ScienceAlert. "Исках да проуча странната физика на черните дупки и да предложа конкретни механизми, които биха могли да помогнат да се получат косвени подписи за самото им съществуване. казва Люминè. "Много ми хареса идеята за това как напълно несветеща звезда може да доведе до наблюдаеми явления."
Данните, които върнал компютърът, Люминè след това старателно нанасял ръчно с писалка и мастило върху негативна хартия.
Размитото изображение по-горе показва как може да изглежда плосък диск от материал, попадащ в черна дупка, ако бяхме достатъчно близо, за да го видим. Не изглежда плосък, защото интензивната гравитация на черната дупка огъва светлината около нея.
"Всъщност гравитационното поле извива светлинните лъчи близо до черната дупка толкова много, че се вижда задната част на диска", обяснява Люминè в статия, публикувана на arXiv миналата година.
"Извиването на светлинните лъчи генерира вторично изображение, което ни позволява да видим от другата страна на акреционния диск, на противоположната на наблюдателя страна на черната дупка."
Люминè е първият, но не единственият запленен от мистерията на това как може да изглежда черна дупка. Мнозина други се опитват да визуализират тези обекти оттогава.
Филмът на Кристофър Нолан "Интерстелар" от 2014 г. беше възхваляван заради предполагаемото „научно точно” изобразяване на черна дупка, основано предимно на работата, извършена от Люминè десетилетия по-рано, и създадена в консултация с теоретичния физик Кип Торн от Caltech.
В крайна сметка филмът избрал по-опростена версия, за да бъде по-малко объркваща и да изглежда добре на екрана. Със сигурност е впечатляващо; но, според Люминè и Торн, не е точно както би изглеждала черна дупка. Има ги първичните и вторичните образи, създадени от гравитационното поле, и те са верни. Но за разлика от образа на Люминè, яркостта на диска е еднаква.
"Именно тази силна асиметрия на видимата светлина", пише Люмине, "е основният подпис на черна дупка, единственият небесен обект, способен да даде на вътрешните региони на акреционния диск скорост на въртене, близка до скоростта на светлината. и да предизвика много силен ефект на Доплер."
Всички тези версии на черна дупка изглеждат много по-различно от един друг вид черна дупка, която може да сте видели при откриването на LIGO през 2016 година. Тяхните видеа се основават на работата на астрофизика Ален Риазуело от френския Национален център за научни изследвания и Международния астрономически съюз, които първи симулираха такава черна дупка през 2016 година.
Причината, поради която тези черни дупки изглеждат различно, е в това, че произведението показва черна дупка в латентно състояние - една без акреционен диск. Оголена от прах и газ, гравитацията на черната дупка изкривява пространството зад него.
В случая със сливането на две черни дупки, което е показано във видеото на LIGO, всяка от тях има малко бананообразно вторично изображение на другата, което се появява зад нeя.
Снимката на черна дупка, която светът очаква с нетърпение от Event Horizon Telescope (EHT) е от Стрелец А, супермасивната черна дупка в центъра на нашата галактика, Млечния път. Не знаем какво ще видим - възможно е данните да дадат само няколко размазани пиксела. Ако стане така, повече телескопи ще се присъединят към колаборацията, а учените ще опитат отново.
Като се има предвид, че черната дупка Стрелец A * има акреционен диск, очакваме нещо, което много прилича на работата на Люмине. Колаборацията ще помогне да разберем повече за поляризацията на радиацията, структурата на магнитното поле и релативистските струи на черната дупка. Вече е излезе анонс за структурата на пространството около черната дупка.
Ново изследване на международен екип от учени разкрива изненадващите резултати от координирани усилия между 14 научноизследователски институции по света за получаване на ясно изображение на черната дупка Стрелец A * (Sgr A *), за която се предполага, че е супермасивна черна дупка. в сърцето на Млечния път.
В ядрото на много от галактиките има супермасивна черна дупка. Стрелец A * е 4 милиона пъти по-голяма от масата на нашето Слънце и само 44 милиона километра в диаметър, малко по-малко от разстоянието между Слънцето и Меркурий.
