Астрономы создали телескоп размером с Землю для изучения черных дыр

Участники проекта Event Horizon Telescope готовятся получить первые "фотографии" сверхмассивной черной дыры в центре Галактики при помощи крупнейшего наземного радиотелескопа-интерферометра, площадь чей "виртуальной" тарелки превышает размеры Земли, сообщает Национальный научный фонд США.

"Эта неделя открывает новую эру в астрономии. Телескоп EHT получит первую "фотографию" сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики. Радиотелескопы мира под началом обсерватории ALMA в Чили будут работать вместе для того, чтобы проверить самые фундаментальные законы физики", - заявил Франц Кордова (France Cordova), руководитель Национального научного фонда США (NSF).

Как рассказали ученые, на этой неделе они начинают наблюдения за "горизонтом событий" у черной дыры в центре нашей галактики при помощи интерферометра Event Horizons Telescope, в рамках которого были объединены мощности самых чувствительных радио-обсерваторий мира в Испании, Калифорнии, Аризоне, на Гавайских островах и даже на южном полюсе Земли.

Главная цель этого проекта, как можно понять из его названия, заключается в том, чтобы "подобраться" к горизонту событий черной дыры Sgr A*, расположенной в центре Млечного Пути, и всесторонне изучить ее свойства. Объединение мощностей телескопов позволяет ученым достичь разрешения, превышающего чувствительность "Хаббла " в тысячу раз.

О первых успехах этого проекта и первых наблюдениях ученые рассказали еще в апреле прошлого года. По их словам, EHT удалось вплотную подобраться к горизонту событий "нашей" черной дыры и достичь рекордного разрешения, в 10 раз превышающего точность предыдущих наблюдений. Чуть позже, в декабре 2016 года, им удалось измерить силу магнитных полей в окрестностях Sgr A*.

Наблюдения за горизонтом событий Sgr A*, как рассказывает Джефф Крю (Geoff Crew), астроном из Массачусетского технологического института в Кембридже (США), стали возможны благодаря тому, что на этой неделе к проекту EHT присоединился крупнейший миллиметровый радиотелескоп мира - обсерватория ALMA на высокогорном плато Чахнантор в Чили.

Этот процесс, по словам Крю, не был тривиальным, так как ALMA сама по себе представляет интерферометр, объединяющий мощности 61 относительно небольшой антенны. Программистам и астрономам MIT пришлось разработать специальный набор программ и подключить к ALMA сверхточные атомные часы для того, чтобы заставить все эти антенны работать синхронно друг с другом и с другими телескопами-участниками проекта.

Эти усилия были оправданы - после подключения ALMA к сети чувствительность и разрешающая способность EHT повысилась на порядок, и теперь астрофизики могут реально увидеть горизонт событий черной дыры. Сразу две научные группы, как пояснили в MIT, приступят к таким наблюдениям в апреле.

Помимо горизонта событий Sgr A*, ученые попытаются получить снимки окрестностей черной дыры в ядре соседней галактики M87, которая "смотрит" на нас под удобным углом для наблюдения за ее центральной частью.

О результатах наблюдений астрономы узнают не сразу, так как все данные, записанные телескопами-участниками EHT, придется "вручную" отправить в MIT для объединения и анализа. Жесткие диски с записанной информацией, как объясняют участники проекта, будет проще привезти в США на борту самолета, чем передать эту информацию через глобальную сеть, так как передача нескольких петабайт данных через интернет займет слишком много времени.

Когда этот процесс будет завершен, астрономы надеются, что полученные снимки и данные будут достаточно четкими для того, чтобы проверить все основные выкладки теории относительности, описывающей поведение черных дыр, и, возможно, понять, почему она не согласуется с квантовой физикой.