В среду учёные впервые представили фотографию чёрной дыры. Фотография сверхмассивной черной дыры в галактике Messier 87. Астрофизики пытались получить фотографию компактного радиоисточника Стрельца A*, находящегося в центре Млечного Пути и также являющегося черной дырой. Роль, которую играют черные дыры во Вселенной, является одной из самых больших загадок в астрономии, и чем больше информации мы получаем, тем больше убеждаемся, что с ними всё далеко не так просто, как казалось раньше.
Астрономы опубликовали первую в истории фотографию черной дыры в центре Млечного пути
Уникальный снимок черной дыры в нашей галактике. "Наконец-то, мы впервые смогли взглянуть на нашу черную дыру Млечного Пути — Стрелец A", — объявила в четверг международная группа астрофизиков и исследователей из команды Event Horizon Telescope. Фотография сверхмассивной черной дыры в галактике Messier 87. Визуализированный снимок согласовался с данными наблюдений EHT и теоретическими ожиданиями Альберта Эйнштейна, включая яркое кольцо излучения, которое было вызвано падением горячего газа в чёрную дыру. Астрономы впервые сделали снимок поляризованного света и магнитных полей, окружающих Стрелец А*, сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути. 11 апреля 2019 года ученые из международного проекта Event Horizon Telescope (EHT) показали четкое изображение сверхмассивной черной дыры в центре галактики М87 в созвездии Дева, на котором впервые в истории посередине видна тень — то, что обычно и называют черной дырой. Иностранные астрофизики использовали данные микроволнового телескопа ALMA для подготовки точной трёхмерной модели вспышки, которая была порождена сверхмассивной чёрной дырой в центре Млечного Пути.
Первый в истории снимок черной дыры превратили в сотни «фотожаб»
Они почти угадали! Снимок черной дыры в созвездии Девы стал первым в истории человечества реальным изображением этого объекта. Однако это не фотография в привычном понимании, а изображение электромагнитных волн — именно их запечатлели радиотелескопы. Затем изображение было собрано и обработано на суперкомпьютере. Черная дыра — это область с настолько сильной гравитацией, что она притягивает и поглощает даже свет.
Фотография сверхмассивной черной дыры в галактике Messier 87. Credit: Event Horizon Telescope Однако наиболее интригующей целью проекта «Event Horizon Telescope», старт которому был дан в 2012 году, являлось получение снимка центральной сверхмассивной черной дыры Млечного Пути. Ученые потратили пять лет, чтобы откалибровать и перепроверить гигантский объем информации и, в итоге, преобразовать его в изображение черной дыры.
Стоит отметить, что результирующий снимок был получен путем усреднения тысяч визуализаций, созданных с использованием различных вычислительных методов и точно соответствующих данным наблюдений «Event Horizon Telescope». Он сохраняет особенности, которые чаще всего наблюдаются на различных изображениях, и подавляет те, что с наибольшей долей вероятности являются артефактами.
Например, на жёстких дисках.
Именно так были получены первые изображения чёрной дыры. Точнее, её тени на фоне аккреционного диска. Были получены ещё более чёткие и обширные данные, за что надо благодарить, во-первых, новый радиотелескоп в сети — добавилась тарелка в Гренландии и, во-вторых, наблюдение в четырёх частотных диапазонах около 230 ГГц вместо двух, как раньше.
Новое наблюдение позволило закрепить достижение — факт получения отчётливых прямых изображений чёрных дыр. Также учёные убедились, что радиусы тени чёрной дыры и линзированного аккреционного диска за год не изменились, что предсказывало учение Эйнштейна. Наблюдаемой чёрной дыре особенно нечего поглощать в месте её размещения и её рост будет практически незаметным на фоне существования человечества, а не то, что год спустя.
Проект EHT начался в апреле 2017 года — восемь обсерваторий в разных уголках Земли работают как один телескоп на длине волны 1,3 миллиметра. В апреле 2019 года ученые сообщили о первом полученном изображении тени черной дыры — это была сверхмассивная черная дыра в центре активной гигантской эллиптической галактики M87 Messier 87, Мессье 87, еще ее называют Дева A. Масса сверхмассивной черной дыры в центре M87 составляет порядка 6,5 млрд масс Солнца.
Первый снимок черной дыры
| Тулякам показали 3D-снимок вспышки чёрной дыры в центре Млечного Пути - МК Тула | Создание фото черной дыры также требует серьезного увеличения углового разрешения, что в данном случае эквивалентно чтению текста на телефоне в Нью-Йорке из кафе в Париже. |
| Фото дня: гигантская чёрная дыра, которая находится в центре нашей галактики — Wylsacom | Первое в истории изображение черной дыры представили ученые проекта Event Horizon Telescope. |
| Получены самые детальные снимки окрестностей черной дыры в центре нашей Галактики | фото, мультимедиа, фотоленты, новости в фотографиях, фотография, черные дыры, в мире. |
| Первая фотография Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути | черные дыры взаимодействуют со своим окружением", — говорит он.С черной дырой в центре нашей Галактики было значительно сложнее, чем с M87*. |
| Получены самые детальные снимки окрестностей черной дыры в центре нашей Галактики | Создание фото черной дыры также требует серьезного увеличения углового разрешения, что в данном случае эквивалентно чтению текста на телефоне в Нью-Йорке из кафе в Париже. |
Прорыв года: астрономы представили первое изображение черной дыры в центре нашей галактики
Европейская Южная обсерватория (ESO) совместно с Телескопом горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) опубликовали первую в истории фотографию сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный путь, где расположена планета Земля. Опубликован первый в истории снимок черной дыры — Новости — Teletype. Астрономы впервые сделали снимок поляризованного света и магнитных полей, окружающих Стрелец А*, сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути. Астрономы впервые получили прямое визуальное изображение сверхмассивной черной дыры в центре галактики М 87 и ее тени. Первое в истории изображение черной дыры представили ученые проекта Event Horizon Telescope. Команда телескопа горизонта событий показала нам второе изображение чёрной дыры в истории. На этот раз в центре нашей Галактики "Млечный Путь".
Новый снимок черной дыры M87 показал невиданное буйство магнитных сил
Перейти в Дзен Следите за нашими новостями в удобном формате Сенсационное заявление сделали европейские ученые: им впервые удалось сфотографировать черную дыру. Чтобы получить такое изображение, понадобилось восемь самых мощных телескопов, расположенных на разных континентах. Черная дыра «Стрелец А» гораздо больше, чем вся наша Солнечная система.
Затем информация долго обрабатывалась суперкомпьютерами. Это было словно пытаться сделать четкое фото щенка, стремительно гоняющегося за собственным хвостом», — говорит о работе ученых Чи-Кван Чан из Университета Аризоны. Полученные изображения — это результат сведения воедино различных снимков, их «среднее арифметическое». Участник коллаборации Кейичи Асада отметил, что теперь ученые могут заниматься сопоставлением различий между двумя супермассивными черными дырами, что должно дать бесценную информацию о том, как такие объекты функционируют. Работа по обнаружению сверхмассивного компактного объекта в центре Млечного пути — этим объектом оказалась черная дыра — удостоилась Нобелевской премии по физике в 2020 году.
Credit: Event Horizon Telescope Однако наиболее интригующей целью проекта «Event Horizon Telescope», старт которому был дан в 2012 году, являлось получение снимка центральной сверхмассивной черной дыры Млечного Пути. Ученые потратили пять лет, чтобы откалибровать и перепроверить гигантский объем информации и, в итоге, преобразовать его в изображение черной дыры. Стоит отметить, что результирующий снимок был получен путем усреднения тысяч визуализаций, созданных с использованием различных вычислительных методов и точно соответствующих данным наблюдений «Event Horizon Telescope». Он сохраняет особенности, которые чаще всего наблюдаются на различных изображениях, и подавляет те, что с наибольшей долей вероятности являются артефактами. Сравнение размеров сверхмассивных черных дыр в галактике Messier 87 и Млечном Пути с Солнечной системой.
Чтобы точнее «увидеть» тень черной дыры, команда людей под ее руководством ввела в алгоритм модель, которая учитывала теоретические предсказания теории относительности Эйнштейна, чтобы точнее интерпретировать входящие данные. Построив с помощью моделирования ожидаемый облик тени от черной дыры такого размера, как М87, команда Боман смогла отсеять менее качественные изображения от более качественных и в итоге получить «картинку» такого уровня, которую без «очищающего» алгоритма было бы невозможно создать. Снимок подтверждает как сам факт существования черных дыр — хотя в нем никто и так не сомневался, — так и то, насколько точны наши представления о них и бублике из пожираемой ими материи. Попутно он позволил несколько уточнить размеры и, соответственно, массу сверхмассивной черной дыры в центре эллиптической округлой галактики М87 в 53,5 миллиона световых лет от нас. М87 оказалась очень солидной дырой — в 6,5 миллиарда раз массивнее Солнца. Диаметр ее — 30 миллиардов километров. То есть если взять центральную часть Солнечной системы — от Солнца до Плутона — и засунуть ее внутрь этой черной дыры, то все наши планеты там спокойно поместятся и еще останется немало дополнительного места. С близкой скоростью вращается и бублик материи вокруг нее. Такая огромная скорость вращения получена для черной дыры впервые и очень интересна. Дело в том, что черная дыра вращается тем быстрее, чем больше вещества упало на нее за всю ее историю. Получается, М87 не только сейчас активно пожирает материю что и так видно на снимке ее тени , но и делает это уже миллиарды лет подряд без заметных пауз. Это очень резко отличает ее от поведения большинства черных дыр, которые «питаются» намного скромнее. Было бы неплохо понять, почему М87 такая особенная и что вообще определяет аппетит таких опасных объектов, как крупная черная дыра. Дело в том, что черные дыры, по сути, ключевые действующие лица в окружающей нас Вселенной. Если взглянуть на почти все известные галактики, в центре каждой из них лежит сверхмассивная черная дыра и в нашем Млечном Пути — тоже. И они там вовсе не для красоты: тяготение таких сверхмассивных объектов «собирает» вокруг себя ядро каждой галактики и в конечном счете саму галактику. Без черной дыры в центре материя не могла бы быстро собраться в достаточно плотные структуры.
Первая фотография черной дыры
Расположение черных дыр Ученые считают, что массивные черные дыры находятся в центрах других далеких галактик, а также в центре нашей Галактики. Вокруг центра активной галактики располагается диск из пыли и газа, и из внутренних областей этого диска вещество «падает» на черную дыру, в центр. Вместе с веществом на центральную сверхмассивную черную дыру также «падает» и магнитное поле, которое накапливается в «пружину». Электромагнитная пружина в состоянии вытолкнуть наружу материю и даже ускорить ее до скоростей, очень близких к скорости света. Из этих разогнанных струй астрономы могут наблюдать излучение электронов. Но поскольку в радиоастрономии работают с длинными волнами, что бы радиоастрономы ни наблюдали на небе с телескопом, для них все выглядит как точка. Тем не менее более полувека назад советские радиоастрономы Леонид Матвеенко, Николай Кардашев и Геннадий Шоломицкий презентовали идею, которая называется радиоинтерферометр со сверхдлинной базой. Они предложили собрать вместе много радиотелескопов, расставить их в разных уголках планеты Земля — или даже запустить в космос — и использовать как единую систему. Фактически при использовании интерферометра у такой системы образуется высочайшее угловое разрешение, самое высокое в астрономии. Оптический космический телескоп «Хаббл» имеет угловое разрешение 50 миллисекунд дуги, а изображение тени черной дыры имеет размер в тысячу раз меньше, чем возможности «Хаббла»!
Что-то подобное можно сделать и с инфракрасными телескопами, правда, есть сложность в синхронизации, поэтому в инфракрасном диапазоне эту технологию пока не удается довести до желаемого уровня чувствительности. Тем не менее все мы пользуемся услугами интерферометров ежедневно. В частности, с помощью радиоинтерферометров можно использовать галактики, которые находятся очень далеко, как реперные точки, своего рода гвозди, прибитые к небу, относительно которых можно измерять координаты на Земле. Например, определять параметры вращения Земли и то, как в результате нутации двигается по небу ось вращения планеты. Наши коллеги, для того чтобы получить изображение тени черной дыры, уменьшили длину волны наблюдений до 1,3 мм. На коротких длинах волн плазма, которая окружает черную дыру в центрах галактик, становится более прозрачной, и благодаря этому ученые могут разглядеть, что происходит в центре. Чтобы получить такую возможность, ученые работали долгие годы, и в результате угловое разрешение системы оказалось достаточным, чтобы увидеть на изображении тень черной дыры. О «фотографии черной дыры» «Фотография черной дыры» представляет собой светящееся кольцо вокруг горизонта событий черной дыры, и для того чтобы его увидеть, нужно иметь экстремальное угловое разрешение. Ни один телескоп, который вы когда-либо видели в своей жизни, не в состоянии иметь настолько высокое угловое разрешение, чтобы различить мельчайшие детали таких объектов.
Для этого понадобилась целая система — интерферометр. Итак, то, что получили ученые, — это не фотография, а восстановленное сложными математическими методами по данным наблюдений интерферометра светящееся фотонное кольцо вокруг центральной черной дыры в галактике Дева А Увидеть саму черную дыру невозможно: она черная, она поглощает весь свет, который излучается вокруг нее, поэтому мы просто видим кольцо из света, который генерирует диск материи, окружающий черную дыру.
Изображение зафиксировало свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. Мы были ошеломлены тем, насколько хорошо размер кольца согласуется с предсказаниями общей теории относительности Эйнштейна. Чтобы получить ее изображение, команда создала мощное устройство EHT , которое соединило восемь радиообсерваторий по всей планете и сформировало единый виртуальный телескоп размером с Землю. Над открытием трудились более 300 исследователей из 80 институтов по всему миру.
Команда усердно работала в течение пяти лет, используя суперкомпьютеры для объединения и анализа данных, одновременно собирая беспрецедентную библиотеку смоделированных черных дыр. Почему снимок такой нечеткий?
Показан наиболее детальный снимок чёрной дыры Ранее мы уже видели её расплывчатое изображение В 2019 году учёные опубликовали первый в истории снимок чёрной дыры.
Однако это было только начало. Теперь те же команда исследователей показала новое изображение того же объекта, но в поляризованных лучах.
Все четыре изображения показывают центральную темную область, окруженную кольцом света, которое кажется однобоким — с одной стороны ярче, чем с другой. Альберт Эйнштейн в своей общей теории относительности предсказал существование черных дыр в виде бесконечно плотных компактных областей в пространстве, где гравитация настолько велика, что ничто, даже свет, не может вырваться наружу. Так что по определению черные дыры невидимы. Но если черная дыра окружена светоизлучающим материалом, таким как плазма, уравнения Эйнштейна предсказывают, что часть этого материала должна создавать «тень» или контур черной дыры и ее границы, также известной как горизонт событий — уровень, попав за который уже ничто не может вернуться назад.
Основываясь на новых изображениях M87, ученые считают, что они впервые видят тень черной дыры в виде темной области в центре каждого изображения. Теория относительности предсказывает, что мощное гравитационное поле заставляет свет огибать черную дыру, образуя яркое кольцо вокруг ее силуэта, а также заставляет окружающий материал вращаться вокруг нее со скоростью, близкой к скорости света. Яркое кривое кольцо на полученных фотографиях предлагает визуальное подтверждение этих эффектов: материал, движущийся в кольце в нашу сторону, оказывается более ярким, чем тот, который движется от нас. Из этих изображений астрофизики вычислили, что черная дыра примерно в 6. Небольшие различия между каждым из четырех полученных изображений также подтверждают, что материал рядом с черной дырой перемещается почти со скоростью света. На фото, полученных в течение недели, хорошо видно, как меняется внешний вид черной дыры.
В будущем мы, возможно, сможем создать целый фильм о жизни черной деры. Сегодня же мы видим первые кадры». Природа была добра к нам Изображения были получены с помощью массива телескопов планетарного масштаба, называемого Event Horizon или EHT. Он состоит из восьми радиотелескопов, каждый из которых находится в отдаленной от городов высокогорной среде, включая горные вершины Гавайев, испанскую Сьерра-Невады, чилийскую пустыню и льды Антарктики.
Первая фотография Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути
Когда долгожданное фото было опубликовано, пользователи соцсетей первым же делом стали делать мемы. Ниже — самые забавные версии о том, что же на самом деле представляет из себя черная дыра. Контент недоступен.
Магнитные поля, создаваемые плазмой, вращающейся вокруг черных дыр, поляризуют свет перпендикулярно себе. Это означает, что наблюдение поляризации позволяет ученым «увидеть» магнитные поля вокруг черной дыры. У ее магнитных полей много материала, который направляется к полюсам и выбрасываться в виде струй.
Теперь же изображение доказывает, что сверхмассивное тело в центре Млечного Пути — действительно чёрная дыра. Учёные отмечают, что хоть мы и не можем видеть саму чёрную дыру, светящийся газ вокруг неё обрамляет центральную тёмную область, называемую тенью. На опубликованном изображении представлен свет, искривлённый мощной гравитацией чёрной дыры, которая в 4 млн раз массивнее Солнца.
Ниже — самые забавные версии о том, что же на самом деле представляет из себя черная дыра. Контент недоступен.
Опубликованы первые фотографии черной дыры — как их получили?
- Комментарии
- Фото черной дыры на месте США опубликовал Новосибирский планетарий |
- Астрофизики показали самую чёткую на сегодня фотографию чёрной дыры
- Новые реальные снимки черной дыры показали ученые
- Регистрация
Рекомендации
- Первый снимок черной дыры превратился в мемы (фото)
- Космический дебют: о чём может рассказать первая в истории фотография сверхмассивной чёрной дыры
- Читайте также
- если пропустили:
- Ученые впервые получили подробную фотографию черной дыры
Предыдущие наблюдения за нашей сверхмассивной черной дырой
- Первый снимок черной дыры в центре нашей Галактики.
- Первое в истории фото черной дыры сделали четче
- Опубликован первый в истории снимок черной дыры
- Фото дня: гигантская чёрная дыра, которая находится в центре нашей галактики — Wylsacom
Впервые получено изображение тени черной дыры в центре Млечного Пути
| Опубликован первый снимок гигантской черной дыры в Млечном Пути | Изображение зафиксировало свет, искривленный мощной гравитацией черной дыры, которая в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. |
| Фото черной дыры на месте США опубликовал Новосибирский планетарий | | Впервые получен снимок черной дыры в центре Млечного Пути (фото). ESO (Европейская Южная Обсерватория) коллективно с EHT (Телескопом горизонта событий) впервые за всю историю анонсировали фотографию черной дыры в центре галактики Млечный Путь. |
Астрофизики показали самую чёткую на сегодня фотографию чёрной дыры
Вероятно, для обычного зрителя мало что изменилось, однако дыра обрела более четкие очертания, исчезла лишняя размытость. Для корректировки фото использовали машинное обучение. Для этого вычислительные системы анализировали данные о космических объектах: фотографии, среди которых и возможная черная дыра в центре нашей галактики Млечный путь.
До сих пор астрономы лишь в теории знали, что черные дыры могут выпускать мощные струи. Полученное изображение откроет путь к более глубокому пониманию этого механизма. В центре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры, объясняют ученые. Они поглощают материю, расположенную в непосредственной близости от них. Известно, что они также могут выпускать мощные струи материи, выходящие за пределы галактик.
Но как именно это происходит, остается загадкой.
Чтобы получить ее изображение, команда создала мощное устройство EHT , которое соединило восемь радиообсерваторий по всей планете и сформировало единый виртуальный телескоп размером с Землю. Над открытием трудились более 300 исследователей из 80 институтов по всему миру. Команда усердно работала в течение пяти лет, используя суперкомпьютеры для объединения и анализа данных, одновременно собирая беспрецедентную библиотеку смоделированных черных дыр. Почему снимок такой нечеткий? То, что их края почти одинаковы, говорит о том, что общая теория относительности управляет объектами вблизи. Любые различия, которые ученые обнаружат позднее, должны быть связаны с различиями в материале, окружающем черные дыры, — газе.
Галактика M 87 из скопления галактик в созвездии Девы была выбрана для наблюдений не случайно. Размеры горизонта событий черной дыры пропорциональны ее массе, поэтому, чем массивнее черная дыра, тем больше ее тень. Благодаря своей огромной массе 6,5 миллиардов солнечных масс и относительной близости к Земле она находится от нас на расстоянии 55 миллионов световых лет черная дыра в центре галактики M 87 для земного наблюдателя является одной из крупнейших по своим угловым размерам, что и сделало ее идеальной мишенью для исследования. Поперечник её тени немного меньше 40 миллиардов километров. Создание EHT было технической задачей величайшей сложности, решение которой потребовало создания и отладки всемирной сети из восьми уже существовавших радиотелескопов, установленных в труднодоступных высокогорных местностях: на вершинах вулканов на Гавайских островах и в Мексике, в горах Аризоны в США и Сьерра Невады в Испании, в чилийской высокогорной пустыне Атакама и в Антарктике.
Работа EHT основана на применении метода интерферометрии со сверхдлинной базой, который предполагает синхронизацию всех телескопов сети и использует вращение нашей планеты для образования единого гигантского глобального телескопа размером с земной шар, работающего на волне 1,3 мм. Современные алгоритмы обработки позволили EHT достичь углового разрешения в 20 микросекунд дуги, что соответствует способности читать нью-йоркскую газету из парижского кафе. Петабайты полученных этими телескопами наблюдательных данных были суммированы высокоспециализированными суперкомпьютерами, установленными в Институте радиоастрономии Макса Планка Германия и обсерватории Хэйстек MIT, США. Эти данные после сложнейших процедур обработки с использованием новейших вычислительных методов, разработанных участниками коллаборации, преобразовывались в изображения.
Прорыв года: астрономы представили первое изображение черной дыры в центре нашей галактики
Причиной стало то, что тень Луны на поверхности Земли легла на территорию Америки и Канады. На фото с МКС тень выглядит угрожающе и больше напоминает черную дыру. По данным издания, попавшая на снимок черная дыра находится в центре галактики Мессье 87. Снимок был получен в диапазоне 3,5 мм, что позволило увидеть не только саму черную дыру, но и релятивистскую струю материи, выходящую из нее. Ученые представили новое высококачественное изображение черной дыры в центре нашей галактики, сообщила британская газета Independent 27 , известный как Стрелец А*, впервые показан в поляризованном свете, что является прорывом. Снимок, представленный на официальной пресс-конференции 12 мая, составлен из нескольких тысяч изображений черной дыры. Снимок тени сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, скрывающейся в центре Млечного Пути.
РАН: первый снимок черной дыры подтверждает теории Эйнштейна
| Учёные опубликовали первый снимок чёрной дыры в центре нашей галактики | Новые наблюдения за звездами, вращающимися вокруг сверхмассивной черной дыры Sgr A*, позволили уточнить ее массу и найти нового рекордсмена по скорости орбитального движения. |
| Новые реальные снимки черной дыры показали ученые | | Ученые, задействованные в проекте Event Horizon Telescope, впервые получили визуальные доказательства, что кольцо плазмы вокруг черной дыры M87*, расположенной в 55 миллионах световых лет от Земли, вращается и испытывает турбулентные изменения. |
| Первый снимок черной дыры превратился в мемы (фото) | Снимок тени сверхмассивной черной дыры Стрелец А*, скрывающейся в центре Млечного Пути. |