Три роки тому вчені використали телескоп розміром із Землю, щоб зробити перше в історії зображення чорної діри. Тепер вони зробили це знову — цього разу, ближче до дому та зовсім іншого невидимого бегемота.
Телескоп Event Horizon Telescope (EHT) створив зображення двох надмасивних чорних дір: однієї в центрі галактики під назвою M87 і тієї, що знаходиться в центрі нашої власної галактики, Чумацького Шляху. У ході цього процесу сотні вчених, які беруть участь у спробі, вперше побачили два об’єкти з напрочуд мало спільного.
«Два зображення здаються дуже схожими на нас, коли ми дивимося на них у небі», — сказав Ферьял Озел, астрофізик з Університету Арізони та член наукової ради EHT під час прес-конференції, проведеної Національним науковим фондом у четвер. (12 травня), щоб представити новий образ Стрільця A* в Чумацького Шляху. «Але дві чорні діри не могли відрізнятися одна від одної практично у всіх інших аспектах».
Стрілець A* на фото: Відкриття чорної діри Чумацького Шляху на зображеннях
Зокрема, дві чорні діри відрізняються тим, наскільки важко зобразити матеріал, що рухається навколо своєї межі або горизонту подій. (Цей матеріал, який світиться під час споживання, освітлює нечіткі кільця, над створенням яких EHT працювала, оскільки самі чорні діри не випромінюють світло.)
Розумно, що EHT першим вирішив менш складну мету. Це чудовисько, що ховається в M87, також відомий як M87*. Ця чорна діра, звичайно, розташована далі від Землі, але вона також набагато більша, і матеріал рухається навколо її горизонту подій більш неквапливим темпом.
“Матеріал обертається навколо M87* протягом багатьох днів”, – сказав Вінсент Фіш, астрофізик з обсерваторії Haystack при Массачусетському технологічному інституті і член наукової ради EHT під час прес-конференції. «Він сидить на місці для своєї фотографії».
Надмасивна чорна діра Чумацького Шляху, яка отримала назву Стрілець A*, менш кооперативна. «Потрібно лише кілька хвилин, щоб матеріал рухався близько до горизонту Стрільця A*, оскільки він набагато менший», — додав Фіш. «Це швидко змінюється, тому нам довелося швидко зібрати наші дані».
Пов’язані: 8 способів, як ми знаємо, що чорні діри дійсно існують
І виклик Стрільця A* став очевидним, коли вчені також проаналізували дані, зібрані EHT. Кеті Буман, спеціаліст з інформатики з Каліфорнійського технологічного інституту та співкерівник робочої групи EHT Imaging Working Group, сказала під час прес-конференції, що коли незалежні команди з обробки зображень, які сформувалися для аналізу результатів M87*, порівнювали свої перші знімки зображення, вони були більш-менш однакові.
Не так для другої чорної діри. «Зображення Стрільця A* було дещо складнішою історією, ніж зображення M87*», – сказав Буман. Цього разу групи візуалізації не хотіли створити початкове зображення, оскільки між членами команди було набагато менше консенсусу.
Хоча матеріал, що оточує Стрільця A*, рухається навколо горизонту подій незручно швидко, наша надмасивна чорна діра, тим не менш, пропонує набагато більш приборкане середовище поблизу своєї поверхні, ніж M87*. Турбулентність у цьому регіоні визначається апетитом чорної діри, який змінюється, незважаючи на поширену концепцію, що всі чорні діри поглинають відсмоктування космічного пилососа.
«Якби Стрілець A* був людиною, він споживав би одне зерно рису кожен мільйон років», – сказав Майкл Джонсон, астрофізик з Гарвардського/Смітсонівського центру астрофізики та член наукової ради EHT під час прес-конференції. «Тільки цівка матеріалу насправді добирається до чорної діри».
Зростаючи такими повільними темпами, Стрілець A* дуже любить ласощі. «Через це його середовище відносно щадне», – сказав Озел. «Коли ми говоримо про це, звичайно, температури та напруженість магнітного поля все ще досить високі, а рух газу навколо нього все ще турбулентний».
Але хоча Стрілець A* був складнішою мішенню для вивчення вчених EHT, це також було важливою проблемою, зазначили вчені. «Стрілець A* дає нам погляд на набагато більш стандартний стан чорних дір: тихий і спокійний», — сказав Джонсон. “M87 був захоплюючим, тому що був надзвичайним. Стрілець A* захоплюючий, тому що це звичайне явище”.
Проте, незважаючи на всі відмінності, на перший погляд новий портрет Стрільця A* навіть можна прийняти за культове зображення, випущене в 2019 році.
«Коли ми дивимося на серце кожної чорної діри, ми знаходимо яскраве кільце, що оточує тінь чорної діри», — сказав Озел. «Ці два зображення виглядають схожими, оскільки є наслідком фундаментальних сил тяжіння».
Це фізика, хоча все ще спокусливо повеселитися подібністю. «Простір-час, тканина Всесвіту, огортається навколо чорних дір точно так само, незалежно від їх маси чи того, що їх оточує», – сказав Озел. «Здається, що чорні діри схожі на пончики».
Надішліть електронний лист Меган Бартелс на mbartels@space.com або підпишіться на неї в Twitter @meghanbartels. Слідуй за нами у Twitter @Spacedotcom і далі Facebook.