Международная группа астрономов получила самые близкие представления о том, что считается сверхмассивной черной дырой в центре галактики Млечный путь. Астрономы объединили радиоприемники на Гавайях, в Аризоне и Калифорнии, чтобы создать виртуальный телескоп с шириной более 2800 миль, способный видеть детали более чем в 1000 раз лучше, чем космический телескоп Хаббла. Целью наблюдений был источник, известный как Стрелец A * («А-звезда»), долгое время считавшийся отметкой положения черной дыры, масса которой в 4 миллиона раз превышает массу Солнца.
Используя технику, называемую интерферометрией очень длинной базовой линии (VLBI), астрономы изучили радиоволны, исходящие от Стрельца А *. В VLBI сигналы от нескольких астрономических телескопов объединяются, чтобы создать эквивалент одного гигантского телескопа, такого же большого, как расстояние между объектами. В результате VLBI дает исключительно четкое разрешение.
Они обнаружили структуру в крошечном угловом масштабе, составляющем 37 микродугсекунд - эквивалент бейсбольного мяча, видимого на поверхности Луны, на расстоянии 240 000 миль. Эти наблюдения являются одними из самых высоких разрешений, когда-либо сделанных в астрономии.
«Этот метод дает нам непревзойденный обзор области вблизи центральной черной дыры Млечного пути», - сказал Шеперд Доулман из MIT, первый автор исследования, которое будет опубликовано в выпуске журнала «Природа» от 4 сентября.
Хотя Стрелец A * был обнаружен три десятилетия назад, новые наблюдения впервые имеют угловое разрешение или способность наблюдать мелкие детали, которые соответствуют размеру «горизонта событий» черной дыры - области внутри от которого ничто, в том числе свет, никогда не сможет избежать.
С помощью трех телескопов астрономы могли лишь смутно определять форму излучающей области. Будущие исследования помогут ответить на вопрос, что именно они видят: светящаяся корона вокруг черной дыры, орбитальная «горячая точка» или струя материала. Тем не менее, их результат представляет собой первый случай, когда наблюдения достигли масштаба самой черной дыры, у которой «радиус Шварцшильда» составляет 10 миллионов миль.
Концепция черных дыр, объектов, настолько плотных, что их гравитационное притяжение препятствует тому, чтобы что-либо, включая сам свет, когда-либо выходила из их хватки, давно выдвигается гипотеза, но их существование еще не было окончательно доказано. Астрономы изучают черные дыры, обнаруживая свет, излучаемый материей, которая нагревается, когда она приближается к горизонту событий. Измеряя размер этой светящейся области в центре Млечного Пути, новые наблюдения выявили самую высокую плотность концентрации вещества в центре нашей галактики, что «является важным новым доказательством, подтверждающим существование черных дыр», - сказал он. Doeleman.
«Этот результат, который сам по себе примечателен, также подтверждает, что метод 1,3-мм VLBI обладает огромным потенциалом, как для исследования галактического центра, так и для изучения других явлений в подобных небольших масштабах», - сказал соавтор Джонатан Вайнтруб.
Команда планирует расширить свою работу, разработав новый инструментарий, чтобы сделать возможными более чувствительные 1,3-мм наблюдения. Они также надеются разработать дополнительные наблюдательные станции, которые обеспечат дополнительные базовые линии (пары двух телескопов в разных местах), чтобы улучшить детализацию изображения. Планы на будущее также включают наблюдения на более коротких волнах длиной 0,85 мм; однако такая работа будет еще более сложной по многим причинам, включая расширение возможностей контрольно-измерительных приборов и требование совпадения отличных погодных условий на всех участках.
Источник: пресс-релиз Гарварда Смитсоновского института
