Самые четкие изображения черных дыр уже не за горами… и вот почему

Испытания в рамках проекта Event Horizon Telescope Collaboration дали самое высокое разрешение, когда-либо полученное с Земли, заложив захватывающую основу для будущих наблюдений черных дыр.

Известно, что телескоп горизонта событий (EHT) предоставил человечеству первое изображение черной дыры в апреле 2019 года. Вслед за этим наблюдением в результате сотрудничества было получено изображение черной дыры в центре нашей галактики, называемой Стрелец А*, в Май 2022.

Сам телескоп представляет собой сеть радиотелескопов-обсерваторий по всей поверхности Земли, которые синхронизированы и фокусируются на определенном источнике света (черных дырах) для получения четких изображений областей пространства-времени, занятых гигантскими монстрами. Важно то, что изображение черной дыры на самом деле является изображением чрезвычайно горячей материи, окружающей саму черную дыру, поскольку никакой свет не может выйти из черной дыры. Что касается изображения черной дыры, то на самом деле это изображение тени черной дыры.

В недавнем исследовании, проведенном сотрудничеством,Опубликовано Сегодня в Астрономический журнал—Команда описывает метод, который они использовали для улучшения разрешения телескопа. Обычно астрономы получают изображения более высокого разрешения, используя более крупный телескоп, но на самом деле EHT распространяется по всей Земле. Вместо этого сотрудники наблюдали более короткие длины волн света, что привело к более четким изображениям.

«С помощью EHT мы увидели первые изображения черных дыр, используя наблюдения с длиной волны 1,3 мм, но яркое кольцо, которое мы видели, образовалось в результате искривления света», — сказал Александр Рэймонд, исследователь Лаборатории реактивного движения НАСА и соавтор исследования. ведущий автор исследования из Южно-Европейской обсерватории: «В гравитации черной дыры она все еще выглядит размытой, потому что мы были на абсолютных пределах того, насколько резкие изображения мы могли сделать». Он выпускает.

Он добавил: «При толщине 0,87 мм наши изображения будут более четкими и детальными, что, вероятно, откроет новые свойства, как те, которые были предсказаны ранее, так и, возможно, некоторые, которые не были предсказаны».

Чтобы проверить, насколько полезны более короткие волны для получения более четких изображений, сотрудничество использовало подмножество массивов — обсерваторию ALMA и эксперимент Atacama Pathfinder Experiment, или APEX, в Чили. Сосредоточив подмассивы на далеких галактиках, коллаборация смогла добиться результатов наблюдений с частотой 19 микросекунд дуги, что соответствует изображениям с самым высоким разрешением, когда-либо сделанным с поверхности Земли.

Хотя команде удалось проводить наблюдения с такой высокой точностью, они не смогли создать изображения, поскольку антенны, использованные в исследовании, не смогли восстановить изображение на основе собранных данных.

Когда сотрудничество переориентирует свое внимание на черные дыры, повышение точности может быть значительным. Согласно заявлению ESO, на определенных длинах волн команде удалось получить изображения черных дыр, которые были на 50% более четкими, чем ранее опубликованные изображения.

В дополнение к уже полученным изображениям черных дыр, повышенное разрешение может означать, что сотрудничеству будет легче отображать черные дыры, которые находятся дальше, меньше или слабее, чем сверхмассивные черные дыры, изображения которых были получены в 2019 и 2022 годах.