Вчені підтвердили теорію Ейнштейна. Уся історія науки розділиться на період до цього знімка і період після нього.
Астрономам вдалося зробити перші прямі фотографії чорної діри. Ця знаменна подія підтверджує Загальну теорію відносності Альберта Ейнштейна, що пророкує існування таких об'єктів.
Першою чорною дірою, яку побачило людство, став надмасивний колапсар у далекій галактиці Messier 87, що знаходиться в скупченні Діви. Розміри об'єкта на фотографії перевищують усю Сонячну систему. Корреспондент.net розповідає подробиці.
Відкриття усього життя
Для сенсаційної заяви на 10 квітня було призначено відразу декілька наукових прес-конференцій - у Брюсселі, Вашингтоні, Сантьяго-де-Чилі, Тайбеї, Токіо і Шанхаї - чотирма мовами. Настільки важлива ця новина для всього наукового світу.
Дискусії про можливе існування чорних дір розпочалися ще у 18-му столітті, і для вчених до цього дня їхнє існування було тільки теоретичним, хоча їхнє існування було визнане практично всіма вченими.
Гравітаційне поле чорної діри такої сили, що його межі не може покинути навіть світло. Через вплив гравітації на ближні об'єкти ніхто насправді чорної діри ніколи не бачив.
Самі чорні діри - абсолютно темні і позбавлені видимих обрисів. Гігантські чорні діри в центрах галактик не мають значних габаритів, незважаючи на те, що в них міститься речовина масою, що в мільйони або навіть мільярди разів більша за масу Сонця.
Ще більш важкодоступними для спостереження ці гіганти стають через оповивання їх хмарами пилу і газу. Утім, потоки надгарячого газу кружляють навколо дір, випромінюючи радіохвилі довжиною близько міліметра, які можуть проникати в ці хмари.
Перші фотографії чорної діри:
До сих пір чорні діри спостерігалися вченими тільки опосередковано, через той вплив, який ці чорні діри справляли на ближні до них галактики або окремі зірки. Здогадувалося, що спостерігати за чорними дірами безпосередньо неможливо.
Але це вдалося команді з 200 вчених. Амбітний проект під назвою Event Horizon Telescope використовував вісім телескопів по всій планеті, об'єднавши їх в один віртуальний. Зібрані дані дослідники обробляли два роки.
Команда ЕНТ спрямувала телескопи в місце, де, за їхніми підрахунками, знаходився горизонт подій чорної діри (обрій, за межі якого не може прорватися ні жоден об'єкт, ані жодне випромінювання). І вчені побачили кільце радіації навколо горизонту подій (матерія перед тим моментом, як вона потрапляє у вічну темряву), що має назву "тінь" чорної діри.
За п'ять ночей спостережень було зібрано 4 петабайти даних. Якби це була музика у форматі MP3, то її довелося б слухати близько 8 тисяч років. Для обробки даних юною аспіранткою Массачусетського технологічного інституту Кеті Боуман було розроблено спеціальний алгоритм.
Жорсткі диски з інформацією, зібраною телескопами // Кеті Боуман
Messier 87, так звана Діва A, є гігантською еліптичною галактикою, другою за яскравістю серед галактик у скупченні Діви і однією з найбільш масивних у місцевому Всесвіті.
Надмасивна чорна діра, розташована в її центрі, одна з найбільших відомих на цей момент - її маса становить близько 6,5 мільярдів мас Сонця, тобто вона майже в тисячу разів більша, ніж у чорної діри в центрі Чумацького шляху, що позначається як Стрілець A.
Отримана фотографія цієї чорної діри стала першим візуальним підтвердженням теорії Ейнштейна, відповідно до якої в тих випадках, коли відбувається катастрофічно швидке стиснення величезних мас матерії, відбувається деформація простору-часу і виникає гравітаційне поле, яке всмоктує в себе навіть найшвидші кванти - фотони.
Так як швидкість світла є граничною швидкістю руху будь-якого матеріального об'єкта, то з чорної діри не може вибратися ніяке тіло.
На отриманій фотографії ідеально круглу чорну діру оточує "вогняне кільце" - це самоспрямовуваний в неї гарячий газ, розігрітий до неймовірних температур.
Газ світиться так сильно, що затьмарює за яскравістю декілька мільярдів зірок, розташованих у тій самій галактиці, - тому його можна побачити із Землі.
Власне, чорна сфера - це область всередині горизонту подій, звідки світло вирватися вже не може. Там припиняють діяти всі звичні закони фізики.
"Це відкриття всього мого життя, і, я думаю, є багато інших вчених, які сприйматимуть це як головну наукову подію тієї епохи, на яку припало їхнє життя", - говорить обсерватор Шеп Доульман, директор наукового центру, який керував Телескопом горизонту подій.
Політ до Messier 87:
Наступна мета вчених - фотографія найближчої до нас чорної діри Стрілець A, що знаходиться в центрі нашої галактики Чумацький шлях. Вона знаходиться набагато ближче, ніж Діва А, але зробити цей знімок набагато складніше, оскільки "вогняне кільце" в центрі Чумацького шляху меншого розміру і не таке яскраве.
Карлос Мануель Фелікс Мудас, єврокомісар з інновацій і науки, описав цей знімок як "величезний прорив для людства".
"Уся історія науки розділиться на період до цього знімка і період після нього. Стівен Гокінг якось сказав, що факти бувають більш дивними, ніж будь-яка фантазія, і ні в одній темі цей принцип так чітко не працює, як у темі чорних дір. Чорні діри дивніші за будь-що, що було будь-коли вигадане наукою", - сказав єврочиновник.