Сбылось предсказание российского ученого о загадочной тени

Первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, о получении которого в мае 2022 года сообщила коллаборация Телескопа горизонта событий Event Horizon Telescope, послужило подтверждением предсказания ведущего научного сотрудника лаборатории физики плазмы и астрофизики ККТЭФ НИЦ «Курчатовский институт» Александра Захарова и его итальянских коллег, сделанного в 2005 году. Об этом «Газете.Ru» сообщили в НИЦ «Курчатовский институт».

Телескоп горизонта событий — это интерферометр, объединяющий глобальную сеть телескопов с миллиметровым диапазоном длин волн по всей планете, виртуальный аналог гигантского телескопа размером с земной шар. Участники коллаборации проводили наблюдения распределения ярких пятен в окрестности Галактического центра и по этому распределению определили параметры черной дыры. Размер тени для этой черной дыры оказался порядка 52 угловых микросекунд — в полном соответствии с предсказаниями Захарова и его итальянских соавторов, сделанными 17 лет назад в журнале New Astronomy.

«Понятие «черная дыра» для теоретика и наблюдателя отличается, — говорит Захаров. — Для теоретика черная дыра — это определенная метрика, описывающая пространство-время и являющаяся «вакуумным» решением уравнений Эйнштейна с определенными свойствами. Для наблюдателя черная дыра — это темное пятно или, иными словами, тень, по размерам и форме которой можно определить ее спин и позиционный угол, характеризующий положение удаленного наблюдателя. Предполагая, что фотоны только искривляются гравитационным полем черной дыры, но не рассеиваются вблизи ее окрестности, мы описали размер и форму тени — то есть темной области для удаленного наблюдателя. Мы предположили: если, как считают астрономы, в Галактическом центре находится черная дыра с массой порядка 4 млн солнечных масс на расстоянии порядка 8 килопарсек от нас, эта тень должна быть размером порядка 50 угловых микросекунд».

В 2005 году ученые также предсказали, что эту тень можно обнаружить с помощью гигантского радиотелескопа-интерферометра.

«В работе 2005 года было отмечено, что такую тень можно обнаружить с помощью интерферометров с межконтинентальной базой, действующих в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах. Для этого необходимо угловое разрешение прибора порядка 10 угловых микросекунд, соответствующее радиусу Шварцшильда. Это чрезвычайно малая величина — под таким углом виден с Земли находящийся на Луне отрезок длиной порядка 2 см. Поскольку в астрономических наблюдениях трудно отличить темную область и тусклую область со слабым распределением светимости, то форма и размер тени воспроизводятся по наблюдениям ярких структур в окрестности черной дыры. Наблюдения с использованием Телескопа горизонта событий в течение нескольких лет подтвердили наше предсказание», — рассказал Захаров.

По словам ученого, обнаружение тени в центре нашей Галактики — новый важный тест общей теории относительности Альберта Эйнштейна и подтверждение существования там сверхмассивной черной дыры.