Самое яркое пятно на внешнем диске сверхмассивной черной дыры сместилось вправо, подтверждая теорию Эйнштейна.
Черные дыры - одни из самых загадочных и мощных сил во Вселенной, но мы никогда не видели ни одной из них, пока команда Телескопа горизонта событий (EHT) не опубликовала первое изображение в 2019 году. Теперь команда EHT выпустила подробное изображение той же черной дыры M87*, созданное с помощью расширения количества телескопов и новых методов обработки данных, которое лучше отражает их сумасшедшую физику, рассказывается здесь.
Первое изображение было получено в 2017 году и обнародовано в 2019-м (обработка данных занимает много времени) с помощью восьми радиотелескопов из разных мест нашей планеты, включая Чили и Антарктиду. Сложная методика требовала синхронизации атомных часов, использования вращения Земли и обработки петабайтов данных. Результат был несколько нечетким, но точно показывал ожидаемый "пончик" с черной дырой в центре и аккреционным диском из материи от окружающих звезд.
Через год группа EHT сделала еще одно изображение с помощью дополнительных телескопов. Это в определенной степени улучшило точность изображения, особенно в направлении с севера на юг, как утверждают в EHT. Одна из основных платформ, Большой миллиметровый телескоп, также повысила чувствительность, впервые использовав всю свою 50-метровую поверхность. Команды также ввели новые методы анализа данных, которые повысили точность.
Результатом стало более четкое и яркое изображение, которое также четко демонстрирует эффекты Доплера/Эйнштейна, заставляющие черную дыру казаться ярче с одной стороны. Это яркое пятно на самом деле сместилось вправо между съемками двух изображений.
"Самое большое изменение - то, что пик яркости сместился вокруг кольца, - это то, что мы предсказывали, когда публиковали первые результаты в 2019 году", - сказал доктор Бритт Джетер из тайваньского ASIAA. "Хотя общая теория относительности говорит, что размер кольца должен оставаться достаточно фиксированным, излучение из турбулентного, беспорядочного аккреционного диска вокруг черной дыры приведет к тому, что самая яркая часть кольца будет колебаться вокруг общего центра. Количество колебаний, которое мы видим со временем, мы можем использовать для проверки наших теорий относительно магнитного поля и плазменной среды вокруг черной дыры".
Новое изображение также показывает, что научное обоснование техники получения изображений является надежным и воспроизводимым. "Подтверждение наличия кольца в совершенно новом наборе данных является огромной вехой для нашего сотрудничества и убедительным свидетельством того, что мы смотрим на тень черной дыры и материал, вращающийся вокруг нее", - сказал доктор Кеичи Асада из ASIAA.
Коллаборация EHT запланировала на первую половину 2024 года новые наблюдения. Ученые надеются получить несколько изображений, чтобы создать первое "видео" черной дыры, которое покажет ее хаотические движения. Как и раньше, для получения окончательного результата может потребоваться несколько лет.