Астрономы международного проекта EHT (Телескоп горизонта событий) опубликовали первое фото сверхмассивной чёрной дыры, расположенной в центре галактики Млечный Путь – Стрелец А*. Данное фото является результатом слаженной работы комплекса радиотелескопов и сотен учёных, задействованных в проекте EHT.
Консорциум Телескопа горизонта событий был основан в 2015 году. В его состав входят 13 научно-исследовательских учреждений и действующие под их управлением радиотелескопы, объединённые в глобальную обсерваторию. Данные с ALMA и APEX в Чили, IRAM в Испании, LMT в Мексике, SPT в Антарктиде, JCMT, SMA и SMT в США и прочих комплексов радиотелескопов обрабатываются специализированными суперкомпьютерами на базе Радиоастрономического института Макса Планка в Германии и Обсерватории Хейстек в США. Дебютная «порция» данных в рамках проекта EHT была зафиксирована в 2017 году. Спустя два года, отслеживая характеристики чёрных дыр, предсказанные общей теорией относительности, учёные получили первое в истории изображение чёрной дыры Powehi – объекта в центре галактики Мессье 87. Тем самым астрономы доказали существование горизонта событий – границы, образуемой гравитацией сверхплотных космических объектов.
С тех пор к консорциуму EHT присоединились ещё несколько обсерваторий во Французских Альпах, Гренландии и США, и с их помощью учёные произвели дополнительные исследовательские компании в 2018, 2021 и 2022 годах. С момента открытия компактного радиоисточника Стрелец А* в центре Млечного Пути в 1974 году учёные предполагали, что данный объект с высокой долей вероятности является сверхмассивной чёрной дырой. Полученные в рамках проекта EHT данные позволили подтвердить это предположение. На опубликованном астрономами изображении Стрелец А* представляет собой массивную тень на фоне яркого жёлто-оранжевого кольца светящегося газа: даже свет не может преодолеть сильнейшую гравитацию чёрной дыры.
По словам профессора теоретической астрофизики из Университета Амстердама и сопредседателя научного совета проекта EHT Серы Маркофф, первые подтверждённые изображения чёрных дыр невероятно похожи внешне, однако в действительности Powehi и Стрелец А* представляют собой два совершенно разных по массе объекта, которые существуют в разных типах галактик. Сходство данных объектов объясняется действием общей теории относительности, однако их характеристики во многом зависят от свойств окружающей материи.
По оценкам экспертов, Стрелец А* в тысячи раз меньше и легче чёрной дыры в центре галактики Мессье 87. Как следствие, газы преодолевают окружность аккреционного диска чёрной дыры гораздо быстрее. Хотя в обоих случаях скорость газов у горизонта событий примерно соответствует скорости света, из-за размеров Powehi газам требуются дни или даже недели, чтобы пройти полный оборот вокруг объекта, а в случае чёрной дыры в сердце Млечного Пути на это уходят считанные минуты. Яркость свечения и форма аккреционного диска Стрельца А* изменялась буквально на «глазах» радиотелескопов, потому для формирования единого изображения исследователям понадобилось гораздо больше данных и времени. Учёные сравнили процесс сбора данных об этой чёрной дыре с попытками сфотографировать щенка, который сломя голову гоняется за собственным хвостом.
Исследователи продолжат изучать различия между сверхмассивными чёрными дырами Powehi и Стрелец А*. Они смогут использовать новые данные, чтобы проверять современные астрономические и физические теории, а также генерировать модели поведения газов и материи при взаимодействии с различными космическими объектами.