ДЕНВЕР. На прошлой неделе телескоп Event Horizon (EHT) выпустил первое в мире изображение тени черной дыры, отбрасываемой на горячий газ аккреционного диска. Это изображение черной дыры в центре галактики Мессье 87 (M87) было новостями на первой полосе по всему миру. Вскоре EHT выпустит первый фильм о том, как этот горячий газ хаотично кружится вокруг тени, заявили руководители проекта, выступившие в воскресенье (14 апреля) здесь, на апрельской встрече Американского физического общества.
EHT - это не единственный телескоп. Скорее, это сеть радиотелескопов по всему миру, которые делают точно синхронизированные записи радиоволн все вместе, и эти записи можно объединить так, чтобы разные телескопы действовали как один. По мере того как все больше отдельных радиотелескопов присоединяются к EHT, и команда обновляет технологию записи проекта, детали изображения должны резко возрасти, сказал Шеп Доулман, астроном Гарвардского университета, который возглавляет проект EHT в своем выступлении. И тогда команда должна иметь возможность снимать фильмы о черных дырах в действии, сказал он.
«Оказывается, даже сейчас, имея то, что у нас есть, мы можем при определенных предварительных предположениях взглянуть на сигнатуры вращения», - сказал Доулман. «И потом, если бы у нас было намного больше станций, то мы могли бы действительно начать видеть в реальном времени фильмы об увеличении и вращении черной дыры».
В случае с черной дырой в M87 Доулман рассказал Live Science после своего выступления, что сделать фильм будет довольно просто. Черная дыра огромна, даже для сверхмассивной черной дыры в центре галактики: она в 6,5 миллиардов раз больше массы Солнца Земли с горизонтом событий - точкой, за которой даже свет не может вернуться - охватывающей сферу шириной вся наша солнечная система Таким образом, горячее вещество аккреционного диска этой черной дыры занимает много времени, чтобы совершить единый переход вокруг объекта.
«Шкала времени, в течение которой изменения заметно, больше, чем день. Это здорово», - сказал Доулман, потому что это означает, что EHT снимает фильм объекта по одному кадру за раз.
«Мы можем… сделать наш имидж. Затем, если мы хотим сделать еще один или замедленный фильм, тогда мы просто выйдем на следующий день или на следующей неделе. И мы можем сделать это семь недель подряд и получить семь кадров фильма, а затем вид, будто что-то движется таким образом », - сказал он.
Но черная дыра M87 - не единственная сверхмассивная черная дыра, которую наблюдает EHT. Команда также смотрит на Стрельца А *, сверхмассивную черную дыру в центре нашей галактики, и планирует в ближайшее время выпустить первое изображение этого объекта. Исследователи EHT также стремятся делать фильмы о гораздо более близкой и изученной черной дыре, но этот проект будет более сложным, сказал Доулман.
По словам Доулмана, SagA * примерно в 1000 раз меньше массивной, чем черная дыра М87, поэтому изображение меняется в 1000 раз быстрее.
«Итак, это значит, что все изменится за несколько минут или часов», - сказал Доулман. «Вы должны разработать принципиально другой алгоритм, потому что это похоже на то, как будто у вас снята крышка объектива на вашей камере и что-то движется, когда вы снимаете экспозицию».
По его словам, для создания фильма EHT должен был не только собрать все данные, необходимые для получения изображения черной дыры, но и разбить эти данные на разные куски по времени. Затем команда сравнивала бы эти фрагменты друг с другом, используя сложные алгоритмы, чтобы выяснить, как изменилось изображение даже во время его захвата.
«Мы должны найти способ посмотреть на первый маленький кусочек данных, а затем на второй маленький кусочек данных, а затем сделать фильм», - сказал он. «Поэтому члены нашей команды работают над тем, что мы называем динамической визуализацией».
В этом подходе используются модели того, как ожидается перемещение изображения, сравнивая эти модели с фактическими данными, чтобы определить, подходит ли оно.
«Нужно быть умным и выяснить, как данные из этого временного интервала связаны с этим временным интервалом сразу после этого», - сказал Доулман. «Так, например, вы могли бы сказать:« Хорошо, вы можете двигаться, но вы не можете двигаться так далеко »».
Используя эти виды ограничений, он сказал, что команда может преобразовать даже очень ограниченные объемы данных с любой данной минуты в полные изображения SagA * в движении. В результате, команда планирует снимать фильмы о черной дыре за одну ночь.
Эти фильмы, сказал Эйвери Бродерик, астрофизик из Университета Ватерлоо в Канаде, который занимается интерпретацией изображений EHT, должны раскрыть новые подробности о поведении аккреционных дисков вокруг черных дыр, в том числе о том, как они поглощают вещество.
«Мы сможем составить карту пространства-времени, глядя на кино с черной дырой, а не на портрет», - сказал Бродерик.
