Астрономам удалось увидеть колоссальную черную дыру в центре нашей галактики в беспрецедентном приближении. У самого ее горизонта обнаружился плотный светящийся объект.

Вращающаяся черная дыра глазами художника: абсолютно черная сфера представляет горизонт событий. Окружает ее ярко излучающий аккреционный диск материи, падающей в дыру. Белый столб, исходящий из ее полюса — газовый джет, выброшенный прочь на скорости, близкой к скорости света
Раскаленный «очаг» газа, вращающийся вокруг черной дыры. Силуэт его сильно искажен мощнейшим притяжением; то же можно сказать и о самом пространственно-временном континууме, который изображен координатной сеткой. На этой иллюстрации мы смотрим на дыру в направлении примерно под 30 градусов относительно плоскости ее диска

Скомбинировав данные, полученные телескопами, расположенными на Гавайях, в Аризоне и Калифорнии, ученые заглянули в сверхмассивную черную дыру, царящую в активном центре Млечного Пути — и разглядели в ней структуры с разрешением 37 угловых микросекунд (таким выглядит с Земли бейсбольный мячик, если кто-нибудь забросит его на Луну). Это действительно не имеющее аналогов достижение.

Чтобы добиться подобного, группа ученых во главе с Шепердом Долеманом (Sheperd Doeleman) использовала технику VLBI, которая позволила исследовать радиоизлучение, приходящее из мощного и компактного источника Стрелец А*, который находится в 26 тыс. световых лет от нас, как раз в самом центре галактики. Сигналы, зафиксированные телескопами в разных частях света, были скомбинированы таким образом, как будто они получены единым телескопом размерами, равными расстоянию между этими телескопами — в данном случае, около 4,5 тыс. км.

«До сих пор никому не удавалось получать такие качественные изображения центра галактики, — радуется один из соавторов исследования. — Мы увидели ее с разрешением масштаба ее горизонта событий — области, откуда ничто уже не может вернуться, даже свет». Дело в том, что чем больше длина волны излучения, тем быстрее оно рассеивается в полете сквозь космос. И если до сих пор техника VLBI позволяла работать с длинами радиоволн не менее 3,5 мм, то группе Долемана удалось довести разрешающую способность до 1,3 мм. Это и позволило разглядеть объекты с угловым разрешением 37 микросекунд. По их расчетам, с учетом расстояния до Стрельца А*, пространственное разрешение полученной учеными картинки составило 48 млн км (примерно 1/3 расстояния от нас до Солнца).

Пока что, использовав только три телескопа, астрономы сумели разглядеть лишь общую форму этой активно излучающей области — она оказалась примерно вдесятеро плотнее, чем считалось ранее. Однако потребуются новые исследования, чтобы с уверенностью сказать, что именно они увидели — сияющий диск газа вокруг черной дыры, вращающийся газовый «очаг», или газовый джет, выброшенный дырой в космос. В любом случае, это первое в истории наблюдение черной дыры с разрешением порядка ее горизонта событий.

Горизонт событий — линия такая же умозрительная, как и обычный горизонт. Это граница в окрестностях черной дыры, на которой скорость соскальзывания самого пространственно-временного континуума внутрь дыры превышает скорость света. Начиная с этой области уже ничто — даже самое энергетическое излучение — уже не может вырваться из цепких ее объятий. Кстати, именно в этой области происходит еще одно удивительное событие — «испарение» черной дыры, о котором мы рассказывали в заметке «Черная дыра в бассейне».

Вдохновленная несомненным успехом, группа Долемана намерена еще более усовершенствовать свой метод и добиться еще более высокого разрешения. Кроме того, они намерены добавить новые телескопы к общей системе и тем самым также улучшить результат — по их мнению, они смогут добиться данных, по крайней, на 0,85 мм длины волны.

По пресс-релизу Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics