Глобален телескоп може би ще види хоризонта на събитие на гигантска черна дупка в нашата галактика
Миналата година изследователи „чуха“ черни дупки за първи път, като откриват отприщени гравитационни вълни, две от които се разбиват заедно и се сливат. Сега, те искат да видят черна дупка, или поне нейния силует. Следващия месец, астрономите ще впрегнат радиотелескопи от целия свят, за да създадат еквивалент на една-единствена земна чиния – инструмент, достатъчно мощен, както те се надяват, за да изобрази фоновото осветление на черни дупки, получено от въртенето на нагорещен газ около тях. За цели те са избрали свръхмасивна черна дупка в центъра на нашата галактика Млечен път, известна като Стрелец A* (Sgr A*), и една още по-голяма в съседна галактика M87.
По-ранни наблюдения с помощта на такъв Event Horizon Telescope (EHT), но без пълния списък от чинии, дадоха измъчващи резултати, като в изображенията на двете черни дупки се появиха само безлични петна. Тази година за първи път EHT ще добави чинии в Чили и Антарктика, увеличавайки резолюцията и повишавайки очакванията. Астрономите сега се надяват да се види как черните дупки „обуздават“ горещия газ около тях в акреционни (натрупващи) дискове и пораждат струи, изхвърлящи материя. Те също така се надяват да се очертае размерът и формата на хоризонта на събитията – границата на черната дупка, за да проверят дали теорията на гравитацията – общата теория на относителността, на Алберт Айнщайн, все още работи при такива екстремни условия.
Според учените това е един много смел и дързък експеримент. EHT може не само да покаже как черните дупки работят, но също така да валидира твърдението, че черните дупки са често срещани във Вселената, т.е. „око да види, ръка да пипне“
Изстрел в тъмното
Event Horizon Telescope сега комбинира осем радио обсерватории в милиметровия обхват в глобален телескоп. Колкото по-далече са те една от друга, толкова по-добра е резолюцията. Илюстрация: (адаптирана от А. Куадара, SCIENCE; (DATA) EVENT HORIZON TELESCOPE
EHT се прицелва само веднъж в годината при вероятно добро време, когато и двете черни дупки са видими в небето, и когато е възможно да се получи време във всички обсерватории по света. Тази година екипът ще наблюдава в продължение на 5 нощи по време на 10-нощен прозорец в периода 5-14 месец април. След това, ще има интензивни усилия за обработка на данните и може да отнеме година, преди да знаем дали са успели.
Улавянето на образ на черни дупки е огромно предизвикателство, и то не само заради това, че тяхната силна гравитация не позволява дори на светлината да избяга. Те са изненадващо малки. Sgr A се изчислява, че съдържа масата на 4 милиона слънца, въз основа на неравните, високоскоростни орбити на звезди в гравитационната ѝ хватка. Но нейният хоризонт на събития, точката от която няма връщане за нищо, приближаващо черната дупка, е 24 милиона километра, само на 17 пъти по-широко от Слънцето. За да видите нещо толкова малко, намиращо се на 26 000 светлинни години от нас, се изисква телескоп с чиния с размера на земята.
В оптичните дължини на вълните Sgr A* е скритa от плащеницата от прах и газ, засенчващи сърцето на галактиката. Радиовълните могат да преминават по-лесно, но обикновените радио чинии все още са възпрепятствани от йонизирани газови облаци и ниска резолюция. Най-добри са телескопите, чувствителни към най-късите радиовълни -милиметровите, но чиниите, детекторите и обработката на данни за тази част от спектъра се развиват едва през последните няколко десетилетия. Има само един малък прозорец, в който можем да видим хоризонта на събитията, споделят учените.
