Преди 4 и половина милиарда години се ражда продълговатата бледоцветна формация, която прилича на пръски от мляко, разлято в небето. По всяка вероятност това е формация от звезди, събрани заедно, но че са толкова далеч от нашата планета, че е невъзможно да се различат с просто око. Те се сливат в светла млековидна ивица на небето, откъдето идва и наименованието Млечен път.
Оттогава сме свързани в един вълшебен космически танци – Земята танцува около Слънцето; Слънцето танцува около галактическия център – мистериозното сърце на Млечния път.
В центъра на сърцето, около което се върти на практика цялата ни галактика, се намира свръхмасивната черна дупка, наречена Стрелец А* (Sgr A* за кратко), чиято маса е приблизително 4.3 милиона пъти по-голяма от тази на Слънцето.
Черните дупки по принцип са изключително трудни за заснемане, тъй като абсорбират цялата елктромагнитна радиация, което ги превръща в почти невидими обекти. Въпреки че Стрелец А* се намира в сърцето на собствената ни галактика, е по-малка от другите и освен това е замъглена от облак газ и прах, което прави предизвикателството почти невъзможно.
Ето защо учените съобщават за революционно постижение.
Досега беше възможно да се заснеме неговото присъствие на базата на движенията на обектите около него, но самия него - Стрелец А* - никога не бяхме виждали.
Никога. Досега.
Тази снимка, която виждате, представя самия Стрелец А*, видян за първи път от човечеството благодарение на изключителната работа на Event Horizon Telescope collaboration.
Заснемането хоризонта на събитията на Стрелец А* наистина е историческо събитие.
„Зашеметени сме от това колко добре пасва размерът на пръстена на прогнозите, направени от Общата теория на относителността на Айнщайн“, казва Джефри Бауър, проектен учен на EHT от Academia Sinica в Тайпей.
„Тези безпрецедентни наблюдения подобряват многократно нашите знания по отношение на това, което се случва в центъра на галактиката ни, и хвърлят повече светлина върху начина, по който тези гигантски черни дупки си взаимодействат със своята среда.“
Това невероятно постижение идва три години, след като EHT показа на света първата снимка на сянката на черна дупка, правена някога – и по-конкретно, на свръхмасивната черна дупка M87*, чиято маса е цели 6,5 млрд. пъти по-голяма от слънчевата (и разположена в галактика на 55 млн. светлинни години от нас).
Стрелец А* се намира значително по-близо до нас – на около 28 000 светлинни години. Двете черни дупки обаче изправят учените пред доста различни предизвикателства.
Съпоставка на размерите на M87* и Sgr A*. Източник: EHT collaboration, acknowledgment: Lia Medeiros, xkcd
Да се опиташ да заснемеш черна дупка е равнозначно на това да фотографираш невидимото. Черните дупки не излъчват лъчение, което можем да засечем. Те са толкова плътни, че отвъд определена точка (известна като хоризонта на събитията) дори светлината – най-бързото нещо във Вселената – не може да избяга от гравитационното им притегляне.
M87* сама по себе си представлява активно галактическо ядро. Това означава, че се „храни“ и е обградено от огромен диск и прах, който попада в черната дупка. Триенето и гравитацията са толкова силни, че материалът се нагорещява до такава степен, че започва да сияе ярко. Именно това виждаме на снимката на M87* - сянката на черната дупка се намира в центъра на сияещия материал.
Стрелец А* може да е по-близо, но определено не е толкова активна. Всъщност ако тази черна дупка бе човек, тя би погълнала еквивалента на зрънце зърно на всеки милион години.
Нещо повече – центърът на Млечния път е изключително наситен с прах и засенчва голяма част от това, което се крие в него.
По-рано учените успяват да засекат облак от газ в орбитата на Стрелец А* - акреционен диск на този на самата черна дупка. Той обаче е сравнително студен и далеч по-блед. Също така поради факта, че черната дупка е много по-малка, орбиталният период на диска също не е голям, което означава, че светлината се променя на изключително резки интервали от време.
„Газът в района на черната дупка се движи със скорост, близка до тази на светлината и около Стрелец А*, или около М87* - казва астрономът Чи-кван Чан от Аризонския университет. – Но ако на газа около по-голямата M87* му е нужен дни, дори седмици, за да завърши една пълна орбита, то този около Стрелец А* се завърта около нея за едва 3 минути. Това означава, че яркостта и моделите на газа около Стрелец А* се променят твърде рязко, за да може EHT Collaboration да ги наблюдава – все едно да се опитваш да направиш ясна снимка на кученце, което се върти бързо в кръг и преследва опашката си.“
В центъра на всичко това съществува обект, който сияе рядко в радио дължините на вълната – това е Стрелец А*, но досега не успявахме да му направим детайлна снимка.
За да преодолеят тези предизвикателства, Event Horizon Telescope комбинира цели осем телескопа от целия свят. Когато ги съчетаем заедно, техните възможности стават сравними на телескоп с размера на Земята и с впечатляваща резолюция.
По време на своите наблюдения през 2016 г. учените правят огромен брой снимки – общо цели 6 терабайта данни – които се обработват и анализират в продължение на години. Но крайният резултат е налице.
EHT Collaboration създава първият въобще кадър на Стрелец А* (най-горната снимка) като осреднява хиляди снимки с помота на различни изчислителни методи. Това осреднено изображение запазва характеристиките, които се срещат по често във вариращите изображения и потиска онези, които се виждат по-рядко.
Снимките са разделени на четири групи на базата на сходните си характеристики (които можете да видите на долния ред на по-горното изображение). Графичните колонки показват относителния брой снимки, които принадлежат към всяка група.
Ще отнеме доста време, докато учените успеят да осмислят новите резултати.
Източник: Science Alert
