Что находится в центре нашей галактики?

И какие сюрпризы в себе таит

Международная группа астрофизиков начала опыт по прямому наблюдению за чёрной дырой. Впервые в истории изучения космоса планируется получить снимки объекта, находящегося в центре галактики Млечный путь. Исследователи хотят понять, какие сюрпризы может преподнести этот объект.

Десятки обсерваторий Европы и обеих Америк объединились в рамках проекта Event Horizon Telescope, чтобы начать прямые наблюдения за чёрной дырой Стрелец А*. Она находится в 26 тыс. световых лет от Земли — в центре галактики Млечный путь, масса её примерно в 4 млн раз превышает массу Солнца. Наблюдение продлится до 14 апреля. Десятки телескопов в это время будут работать как единое устройство, чтобы получить первый снимок чёрной дыры.

Последнее подтверждение

Снимок чёрной дыры — словосочетание условное. Дело в том, что у этих массивных космических объектов настолько мощная сила притяжения, что вырваться из их хватки не может даже свет. Сверхмассивная чёрная дыра в центре Млечного пути постоянно поглощает притягивающееся к ней вещество, которое светится перед тем, как исчезнуть под горизонтом событий — этим термином называют границу чёрной дыры.

«Есть одна фундаментальная проблема. Мы практически не сомневаемся в том, что чёрные дыры существуют. Однако для того, чтобы окончательно доказать это, нам недоставало убедиться в том, что действительно есть объект с горизонтом событий. Горизонт событий — это не поверхность, это некая граница в пространстве, из-под которой как бы ничего не видно, из-за которой до нас не может дойти ни один сигнал, — рассказал RT кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П.К. Штернберга МГУ, популяризатор астрономии Антон Бирюков, — Конечно, мы вряд ли приблизимся к самому горизонту событий. Но мы сможем рассмотреть ближайшие области и как минимум убедиться в том, что объект в центре нашей галактики действительно очень маленький. Это будет ещё одним важным доказательством того, что чёрные дыры в принципе существуют, и, в частности, что у нас в центре галактики существует сверхмассивная чёрная дыра».

Несмотря на то, что чёрные дыры никто не видел, исследователи знают, что именно покажут телескопы. Благодаря накопленным астрофизическим знаниям и построенным моделям вероятная картина примерно известна.

«Наверное, уже стала классической картинка из фильма «Интерстеллар», которую делали по законам физики: диск вокруг чёрной дыры с некой планочкой посередине. А в центре должно быть пустое чёрное пространство», — отмечает учёный.

Один за всех и все за одного

Наблюдение будет проводиться в радиодиапазоне, в который входят электромагнитные волны достаточно большой длины. Чтобы получить необходимую разрешающую способность, учёные используют ставший уже привычным метод радиоинтерферометрии, при котором несколько обсерваторий объединяются и одновременно фиксируют объект.

«Event Horizon Telescope — это международный проект, в котором участвуют около 30 обсерваторий, разбросанных по миру. Они могут наблюдать объект одновременно. Телескопы расположены на расстоянии тысяч километров друг от друга и вместе превращаются в телескоп диаметром несколько тысяч километров со значительно возросшей разрешающей способностью, за счёт чего можно рассмотреть более мелкие детали. Главная идея состоит в том, чтобы собрать как можно больше телескопов», — поясняет Антон Бирюков.

Чтобы воплотить идею в жизнь, понадобилось объединить десятки телескопов от Европы до Южного полюса: только так пока возможно сделать снимок небольшого по астрономическим меркам объекта.

«Нельзя сказать, что раньше технологии не позволяли сделать подобное, но сейчас учёные решили собраться и организовать масштабный проект, — комментирует Бирюков. — Event Horizon Telescope существует уже много лет. Для выполнения всей необходимой работы нужно создать мощную коллаборацию, объединить и организовать людей, а это непросто. Но сейчас десятки, даже сотни людей скоординировались, и полторы недели будут заниматься одной-единственной задачей».

Место для сомнений

Велик ли шанс, что не испускающее света пространство не обнаружится? По словам эксперта, успех наблюдений зависит от того, какое пространственное разрешение будет в итоге достигнуто в ходе наблюдений. Причин рассматривать альтернативные варианты того, что могут зафиксировать телескопы в сердце Млечного пути, нет. Учитывая накопленные астрофизикой данные, у исследователей практически не осталось сомнений в существовании чёрных дыр.

«Если мы сейчас отбросим идею о том, что чёрные дыры существуют, нам придётся пересмотреть гигантское количество принятых объяснений уже имеющихся наблюдательных фактов. Пока мы думаем, что они существуют, мы можем объяснить очень многое, а как только отбрасываем их, возникает вопрос: «А как без чёрных дыр объяснить то, что мы видим?» У нас нет для этого других, столь же продуктивных теорий или предположений, — заключает Антон Бирюков. — Вряд ли мы там увидим что-то экзотическое. Мне кажется, интереснее и более реально посмотреть именно на излучение. Свет вещества, находящегося в непосредственной близости от чёрной дыры, его свойства покажут, как устроено пространство рядом с ней и, в конечном итоге, сама центральная чёрная дыра. Это вещество — своего рода зонд, маркер. Мы можем понаблюдать за ним и порассуждать о том, что его притягивает».