По време на пресконференцията на Европейската южна Обсерватория бяха представени материалите от проекта EHT (Event Horizon Telescope) – първото изображение на свръхмасивна черна дупка, разположена в центъра на галактиката М87.

На 10 април в различни държави по света протекоха няколко пресконференции, на които астрономите обявиха резултатите постигнати в рамките на многогодишния проект EHT (Event Horizon Telescope) или Телескоп за хоризонта на събитията. Този проект имаше за цел да изследва черната дупка, разположена в центъра на нашата галактика, както и друга черна дупка в една от съседните галактики – М87. Наблюдението бе осъществено с помощта на осем радиотелескопа наведнъж, работещи в милиметровия диапазон и намиращи се в различни региони на планетата. Това са радиотелескопите ALMA, APEX, IRAM 30-meter telescope, James Clerk Maxwell Telescope, Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano, Submillimeter Array, Submillimeter Telescope и South Pole Telescope.

Около сто години черните дупки бяха чисто теоретични обекти. Тяхното съществуване следва от Общата теория на относителността, при това някои космически обекти се държат по такъв начин, че най-естественото обяснение за това е наличието на черна дупка. Но регистрирането на директен сигнал от черна дупка дълго време бе невъзможно. Преди три и половина години човечеството за първи път успя да „чуе“ черните дупки: проектът LIGO регистрира гравитационните вълни, възникнали при сливането на две черни дупки. А публикуваните вчера материали за първи път дават възможност да се „види“ този космически обект.

Кавичките са необходими, понеже е невъзможно да се види самата черна дупка. Черните дупки имат толкова силно гравитационно поле, че поглъщат всички електромагнитни излъчвания. Тоест, те няма как да бъдат видени нито от радио-, гама-, рентгенов или оптичен телескоп. Но е възможно да се наблюдава хоризонта на събитията – границата близо до черната дупка, след която светлината вече не може да я напусне.

Целта на наблюдението бе да се регистрира сянката на черната дупка – тоест, силното понижаване на яркостта на светлината в централната област на изображението, което се получава от изкривяването траекторията на фотоните и липсата на стабилни орбити на разстояние няколко Шварцшилдови радиуса. Съответно, сянката ще бъда няколко пъти по-голяма от размера на черната дупка.

Черната дупка или обектът Sagittarius A* е разположена в центъра на нашата галактика и е скрита зад облак от космически прах и газ, като се намира близо до галактическия център. Тоест, обектът не може да се наблюдава в оптичния диапазон. Наблюденията чрез радиотелескопи са възпрепятствани от йонизирания космически газ. Остава само един малък честотен прозорец в милиметровия диапазон на радиовълните, като инструментариумът, необходим за тези наблюдения бе разработена едва през последното десетилетие.

Въпреки огромната си маса – около 4 милиона слънчеви маси, нашата галактическа черна дупка е съвсем компактен обект. Нейният хоризонт на събитията е с размер 24 милиона километра и се побира в орбитата на Меркурий. За наблюдаването на толкова малък обект от разстояние 26 000 светлинни години се e наложило едновременното използване на телескопите на осем обсерватории в различни части на земното кълбо, работещи като единен телескоп, функциониращ с дължина на вълната 1,3 мм. Синхронизацията е извършвана с помощта на атомен часовник, а данните от наблюденията са се натрупвали и обработвали с помощта на суперкомпютрите на Института пo радиоастрономия „Макс Планк“ и в обсерваторията Хайстек на MIT.

Вторият обект на наблюдение е черната дупка в центъра на галактиката М87 в съзвездието Дева. Този обект отдавна привлича вниманието на радиоастрономите, понеже има много голяма яркост в радиодиапазона. Въпреки че тя е значително по-далече от нас – на около 55 милиона светлинни години, нейното разположение е такова, че тя е по-удобна за наблюдение. Освен това, тази черна дупка е значително по-масивна – около 6,5 милиарда слънчеви маси, а радиусът на нейния хоризонт на събитията е по-голям от размерите на Слънчевата система.

Наблюденията бяха извършени още през 2017 година, а през следващите две години се обработваха получените данни. Събрани бяха над 5 петабайта информация (тоест 4 милиона гигабайта) – това съответства на осем хиляди години непрекъсната музика, записана в MP3 формат. За да обменят подобен обем от данни, учените са превозвали със самолети различните запомнящи устройства, понеже съвременният интернет не може да се справи с подобна задача.

В крайна сметка, на 10-ти април бе показано първото историята реално изображение на черна дупка. Това е обектът от центъра на галактиката М87. Добре се виждат тъмната „сянка“ в хоризонта на събитията , като и въртящият се диск от материя, падаща върху черната дупка. Изкривяването на светлинните лъчи е толкова голямо, че се виждат регионите от диска, намиращи се зад черната дупка. Едната страна на диска е значително по-ярка от другата: причината е, че материята се върти със скорост близка до скоростта на светлината и енергията на фотоните, изхвърлени от отдалечаващата се спрямо наблюдателя част от диска са много по-малко. На практика физическите размери на черната дупка са около 2,5 пъти по-малки от нейната видима „сянка“.

Получените резултати ще дадат възможност за проверката на много научни теории, описващи поведението на черните дупки. Описването на тези загадъчни обекти се базира на теорията на квантовата гравитация, разработката на което е в начална фаза. Наблюдението на сянката на черната дупка е знаково събитие в историята на астрономията,