Уэбб из НАСА объединит усилия с телескопом Event Horizon, чтобы обнаружить сверхмассивную черную дыру Млечного Пути

На изолированных горных вершинах по всей планете ученые ждут известий о том, что сегодня ночь. Сложная координация между десятками телескопов на земле и в космосе завершена, погода ясная, технические проблемы решены — метафорические звезды сошлись. Пришло время взглянуть на сверхмассивную черную дыру в центре нашей галактики Млечный Путь.

Это «планирование судоку», как его называют астрономы, происходит каждый день наблюдательной кампании, проводимой коллаборацией Event Horizon Telescope (EHT), и вскоре у них появится новый игрок, которого можно будет учитывать; К этим усилиям присоединится космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба. Во время первого набора наблюдений Уэбба астрономы будут использовать его мощность инфракрасного изображения для решения некоторых уникальных и постоянных проблем, связанных с черной дырой Млечного Пути, названной Стрельцом A* (Sgr A*; звездочка произносится как «звезда»).

В 2017 году EHT использовала объединенную мощность изображений восьми радиотелескопов по всей планете, чтобы запечатлеть первый исторический снимок области, непосредственно окружающей сверхмассивную черную дыру в галактике M87. Sgr A* ближе, но тусклее, чем черная дыра M87, а уникальные мерцающие вспышки в окружающем ее материале ежечасно меняют картину света, создавая проблемы для астрономов.

«Сверхмассивная черная дыра в нашей галактике — единственная известная, имеющая такого рода вспышки, и хотя это очень затрудняет получение изображения региона, это также делает Стрелец A* еще более интересным с научной точки зрения», — сказал астроном Фархад Юсеф-Заде. , профессор Северо-Западного университета и главный исследователь программы Webb по наблюдению Sgr A*.

Вспышки связаны с временным, но интенсивным ускорением частиц вокруг черной дыры до гораздо более высоких энергий с соответствующим излучением света. Огромным преимуществом наблюдения Sgr A* с помощью Webb является возможность одновременного и непрерывного сбора данных в двух инфракрасных длинах волн (F210M и F480M) с места нахождения телескопа за Луной. Уэбб будет иметь непрерывный обзор, наблюдая за циклами вспышек и затишья, которые команда EHT может использовать для справки со своими собственными данными, что приведет к более четкому изображению.

Источник или механизм, вызывающий вспышки Sgr A*, вызывает бурные споры. Ответы на вопрос о том, как вспышки Sgr A* начинаются, достигают пика и рассеиваются, могут иметь далеко идущие последствия для будущего изучения черных дыр, а также физики элементарных частиц и плазмы и даже вспышек на Солнце.

Черные дыры, предсказанные Альбертом Эйнштейном как часть его общей теории относительности, в некотором смысле противоположны тому, что следует из их названия:черные дыры — это не пустая дыра в пространстве, а самые плотные и плотно упакованные области материи из известных. Гравитационное поле черной дыры настолько сильное, что искажает ткань пространства вокруг себя, и любой материал, который подходит слишком близко, остается там навсегда вместе со всем светом, излучаемым этим материалом. Вот почему черные дыры кажутся «черными». Любой свет, обнаруженный телескопами, на самом деле исходит не от самой черной дыры, а от окружающей ее области. Учёные называют крайний внутренний край этого света горизонтом событий, отсюда и название коллаборации EHT.

EHT-изображение M87 стало первым прямым визуальным доказательством того, что предсказание Эйнштейна о черной дыре было верным. Черные дыры продолжают оставаться полигоном для проверки теории Эйнштейна, и ученые надеются, что тщательно спланированные многоволновые наблюдения Sgr A* с помощью EHT, Webb, рентгеновских и других обсерваторий сократят погрешность расчетов общей теории относительности или, возможно, указывают на новые области физики, которые мы в настоящее время не понимаем.