12 мая 2022 года международная группа астрономов во главе с учеными Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики показала первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Исследователи знали о черной дыре, называемой Стрельцом А* или Стрельцом А* (произносится как садж-ай-стар), с 1970-х годов.
Однако до сих пор о его существовании можно было судить только по его влиянию на окружающие звезды и пыль. Потрясающая картина — первое прямое визуальное свидетельство существования черной дыры в нашей галактике.
Изображение не показывает саму черную дыру. Как следует из названия, они черные и незаметны на фоне космоса. Вместо этого ученые использовали радиосигналы для захвата «тени» черной дыры — яркого кольца, которое формируется вокруг ее границы. Известный как «горизонт событий», это место, где свет преломляется из-за мощной гравитации черной дыры.
Sgr A* находится на расстоянии около 27 000 световых лет от нас. Считается, что его масса примерно в 4 миллиона раз больше массы нашего Солнца. Изображение черной дыры было получено с помощью телескопа горизонта событий (EHT) — сети из восьми мощных наземных телескопов, соединенных в радиорешетку шириной с Землю. Обсерватории, расположенные на Гавайях, в Аризоне, Чили, Мексике, Испании и Антарктиде, по отдельности зафиксировали радиосигналы черной дыры в течение четырех ночей в апреле 2017 года, когда погода была оптимальной во всех шести регионах. Данные, хранившиеся на физических жестких дисках, переносились в центральное место, где суперкомпьютер «сшивал» их вместе, чтобы сформировать изображение тени черной дыры.
«Известно, как сложно реконструировать изображения из широко рассредоточенного массива, такого как EHT, и для правильного понимания и количественной оценки неопределенностей требовались как строгость, так и изобретательность»— говорит Колин Лонсдейл, директор обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института.«Результат является важной вехой в нашем понимании черных дыр в целом и той, что находится в центре нашей галактики, в частности».
Это второй раз, когда команда получила прямое доказательство существования черной дыры. В 2019 году ученые обнаружили M87, еще более крупную черную дыру в центре скопления галактики Девы. Считается, что она находится на расстоянии около 55 миллионов световых лет и имеет массу в 6,5 миллиардов раз больше массы нашего Солнца.
Теперь ученые планируют сравнить два изображения и получить представление о черных дырах и о том, как они взаимодействуют с окружающей средой. Они считают, что понимание этого процесса может помочь им определить, как формируются и развиваются галактики.
Черные дыры — это области в космосе, где гравитация настолько сильна, что даже свет не может покинуть ее. Интенсивная гравитация вызвана материей, сжатой в маленькое пространство. Черные дыры различаются по размеру и массе. Самые маленькие, называемые «изначальными» черными дырами, столь же малы, как отдельный атом, но имеют массу гигантской горы. «Звездные» черные дыры, которые встречаются чаще всего, имеют диаметр около 10 миль и массу в 20 раз больше массы нашего Солнца..
Самые большие или «сверхмассивные» черные дыры, такие как M87 и Sgr A*, сопоставимы по размеру с их галактикой. Их масса больше, чем миллионы или даже миллиарды солнц вместе взятых, а диаметр равен нашей Солнечной системе. Исследователи считают, что огромные черные дыры, которые существуют в центре каждой галактики во Вселенной, образовались в то же время, что и сама галактика.
