Появилось первое изображение чёрной дыры в центре Млечного Пути

В мае 2022 года астрономы показали первое изображение сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* расположенной в центре Млечного Пути. Это первое прямое визуальное свидетельство ее присутствия в сердце нашей Галактики. Этот результат с ошеломляющей очевидностью доказывает, что изображённый объект действительно является чёрной дырой, пишет planetarium-moscow.ru

Долгожданное изображение сверхмассивного объекта в самом центре нашей Галактики получено в рамках международного проекта «Event Horizon Telescope». Астрономы уже давно наблюдают звёзды, обращающиеся вокруг какого-то невидимого, компактного и очень массивного тела в центре Млечного Пути. Есть много свидетельств того, что этот объект, известный как Стрелец A* (сокращённо Sgr A*, произносится «Стрелец А со звёздочкой») — чёрная дыра, и публикуемое сегодня изображение даёт первое прямое визуальное доказательство этого.

Изображение было получено международной исследовательской группой – Коллаборацией «Телескоп Горизонта Событий» («Event Horizon Telescope» EHT), которая выполнила наблюдения объекта при помощи глобальной сети радиотелескопов.

В 2019 году астрономы проекта EHT уже представили первую в истории наблюдений фотографию черной дыры, а точнее ее тени, отбрасываемой на светящийся диск из перегретого газа и пыли. Знаменитый гравитационный монстр проживает в сверхгигансткой эллиптической галактике Messier 87 в 54 миллионах световых лет от нас в направлении созвездия Девы. Достигнуть успеха удалось благодаря объединению восьми радиообсерваторий по всей планете в один виртуальный телескоп «размером с Землю».

Хоть мы и не можем видеть чёрную дыру, так как она действительно абсолютно чёрная, её выдаёт окружающий её светящийся газ: мы наблюдаем тёмную центральную область (называемую тенью), окружённую яркой кольцеобразной структурой. Изображение сформировано световыми лучами, искривлёнными мощной гравитацией чёрной дыры, масса которой в четыре миллиона раз превышает массу нашего Солнца.

“Мы были поражены тем, насколько точно размер кольца согласуется с предсказаниями общей теории относительности Эйнштейна”,– сказал координатор проекта EHT Джеффри Боуэр (Geoffrey Bower) из Института астрономии и астрофизики при Academia Sinica в Тайпее. “Эти пионерские наблюдения в огромной степени углубили наше понимание процессов, происходящих в самом центре нашей Галактики, позволили по-новому увидеть, как гигантские чёрные дыры взаимодействуют со своим окружением”.

Так как эта чёрная дыра находится от Земли на расстоянии около 27 000 световых лет, её видимые размеры на небе примерно соответствуют размерам пончика на Луне. Чтобы получить её изображение, группа создала сверхмощную антенную решётку EHT: восемь крупнейших радиообсерваторий всей планеты, объединившись, создали единый гигантский виртуальный телескоп размером с земной шар. При помощи EHT в 2017 году объект Sgr A* наблюдался в течение многих ночей; данные накапливались на протяжении многих часов подряд, подобно тому, как это происходит во время длинных экспозиций с фотокамерой. Ученые потратили пять лет, чтобы откалибровать и перепроверить гигантский объем информации и, в итоге, преобразовать его в изображение черной дыры.

Две чёрных дыры выглядят очень схожими, хотя чёрная дыра в нашей Галактике более, чем в тысячу раз меньше и менее массивна, чем M87*. “Мы имеем дело с двумя совершенно разными типами галактик и двумя объектами очень разной массы, но, как ни странно, эти чёрные дыры выглядят удивительно похожими”,– говорит Сера Маркофф (Sera Markoff), сопредседатель Научного совета EHT, профессор теоретической астрофизики Амстердамского университета в Нидерландах.

По словам участников проекта, получить фотографию черной дыры в Млечном Пути было намного сложнее, чем в галактике Messier 87, поскольку газ, вращающийся вокруг нее, совершает полный оборот всего за пару минут, из-за чего яркость и морфология источника меняются очень быстро.