Астрономы обрабатывают первые данные мониторинга черной дырой

Команда проекта Event Horizon Telescope (EHT) приступила к обработке первичных данных, полученных в рамках наблюдений за горизонтом событий черной дыры в центре Млечного Пути.  

Черная дыра Стрелец А* в центре Млечного Пути удалена от Земли на 26 тысяч световых лет. При радиусе порядка 24 миллионов километров (вдвое меньше орбиты Меркурия) масса объекта оценивается в 4 миллиона солнечных (около 2x1030 килограммов). Попытка рассмотреть Стрелец А* с помощью одного из известных телескопов сравнивается с поиском мяча для гольфа на поверхности Луны — для этого требуется аппарат с апертурой около 10 тысяч километров (диаметр Земли — 13 тысяч километров). Поэтому ученые используют радиоинтерферометрию со сверхдлинными базами. Метод заключается в объединении телескопов на разных континентах в систему, которая имитирует телескоп размером, равным максимальной дистанции между устройствами.

 

В рамках проекта EHT в систему объединили восемь телескопов в шести точках планеты — Мексике, на Гавайях, Аризоне, Чили, Испании и Антарктиде. Ключевую роль сыграло подключение комплекса ALMА (Чили), состоящего из радиотелескопов с 66 приемными антеннами, — это повысило разрешающую способность EHT в 10 раз. Для подключения ALMA ученые разработали специальные оборудование и программное обеспечение, обеспечив обсерваторию возможностью передавать данные со скоростью 8 гигабит в секунду. Помимо Стрельца А* целью проекта заявлена черная дыра в центре галактики M 87 в 53,5 миллионах световых лет от Земли. Прежде горизонты событий объектов наблюдались без участия ALMA.

 

 

Мониторинг начался 5 апреля, его успех связывался с погодными условиями во всех точках мира. Дело в том, что интерферометр работает в диапазоне миллиметровых радиоволн, которые поглощаются и излучаются водой в атмосфере Земли. Для минимизации шума телескопы размещены на больших высотах, однако осадки и ветер по-прежнему ограничивают отражение сигнала. Последние измерения были получены EHT 11 апреля в 18:22 по московскому времени, наблюдательное окно миссии составило пять ночей. Дистанционная передача данных не предусмотрена из-за большого объема — для анализа 1024 жестких диска будут направлены в обсерваторию Хэйстек и Радиоастрономический институт Макса Планка.

 

Носители Телескопа Южного полюса (SPT) на антарктической станции Амундсен-Скотт могут быть изъяты после окончания в регионе зимнего сезона, в конце октября. Предполагается, что генерирование изображений горизонтов событий двух черных дыр займет около года. Результатом станут тени объектов — ореолы света, окружающие темные круги. По словам ученых, согласно симуляциям, такие ореолы могут иметь ассиметричные толщину и яркость, напоминая арахис, «который проиграл бы любые конкурсы красоты». В случае неудачи команда проекта планирует повторить наблюдения в 2018 году. Участие в них смогут принять новые телескопы в Африке и космические обсерватории.

 

«Даже если первые изображения будут поганенькими и размытыми, мы впервые сможем проверить ряд основных предсказаний теории гравитации Эйнштейна на примере экстремальных условий в черных дырах», — передает слова радиоастронома Хайно Фальке (Heino Falcke) из Университета Неймегена National Geographic.